Je leest:

Vijf vragen over opwarming van de aarde

Vijf vragen over opwarming van de aarde

Auteurs: en | 2 juni 2022

Het nadeel van fossiele brandstoffen is dat ze klimaatverandering veroorzaken. Dat heeft ‘iets’ te maken met CO2. Maar hoe zit het nou precies? Een complex probleem uitgelegd in vijf vragen.

Wetenschap is geen mening – klimaat, energie en stikstof uitgelegd. Auteur Roel Grit studeerde scheikunde aan de Rijksuniversiteit Groningen en gaf in de laatste jaren van zijn carrière scheikundevakken aan de NHL Stenden hogeschool in Emmen.
Noordhoff Business

Door de stijgende zeespiegel hebben we straks ‘Amersfoort aan Zee’. Het is een bekende uitspraak om de dreiging van de klimaatcrisis invoelbaar te maken. Dagelijks zien, horen en lezen we hoe de leefbaarheid van onze planeet onder druk komt te staan. En daar heeft iedereen ideeën en meningen over.

Waar het bij de klimaatcrisis precies om gaat kun je pas begrijpen als je kennis hebt van de natuurwetenschappelijke achtergronden, zegt auteur en scheikundige Roel Grit. Hij schreef daarom het boek ‘Wetenschap is geen mening – klimaat, energie en stikstof uitgelegd’. Terug naar de basis. Om van daaruit het grotere plaatje (weer) te kunnen zien. Waarom warmt de aarde op en hoe weten we dat? Vijf vragen, met antwoorden uit ‘Wetenschap is geen mening’.

1. Wat is het probleem met fossiele brandstoffen?

Mensen gebruiken aardolie, aardgas en steenkool voor de opwekking van energie. Deze brandstoffen zijn driehonderd miljoen jaar geleden ontstaan uit afgestorven planten en plankton. Ze zijn rijk aan koolstof. Door ze te verbranden, bijvoorbeeld in de motor van een auto, reageert de koolstof met zuurstof uit de lucht. Hierbij ontstaat koolstofdioxide (CO2). Dit gas komt van nature voor in de lucht. Dat is maar goed ook, zonder CO2 zou het steenkoud zijn op aarde. CO2 werkt namelijk als een natuurlijk broeikasgas, wat ervoor zorgt dat de aarde opwarmt. Op het moment dat er teveel van in de lucht komt, wordt CO2 een probleem.

2. Hoe werkt een broeikasgas?

Een deel van het zonlicht dat de aarde bereikt wordt opgenomen door het oppervlak, waardoor de aarde opwarmt. Een ander deel wordt teruggekaatst de ruimte in, wat de aarde doet afkoelen. Als de totale in- en uitstraling over lange tijd gemiddeld hetzelfde zijn, blijft de gemiddelde temperatuur op aarde dat ook. Maar een teveel aan broeikasgassen als CO2 verstoort dit proces. Broeikasgassen in de atmosfeer nemen de teruggekaatste warmtestraling op en verstrooien die. Een deel van de zonnewarmte komt dan weer terug naar het aardoppervlak. Broeikasgassen zorgen zo voor extra opwarming van de aarde.

Uitgelicht door de redactie

‘We moeten leren erkennen dat er ook regelrechte vijanden bestaan’

Economie
Onze grote klimaatvoetafdruk in het buitenland

Klimaatwetenschappen
Hoe een individu het verschil kan maken in klimaatverandering

3. Hoe beïnvloeden broeikasgassen het klimaat?

Bij een gehalte van 0,03 procent CO2 hebben we een ‘natuurlijk’ broeikaseffect. Maar doordat de mens zoveel broeikasgassen uitstoot – naast CO2 ook methaan en lachgas – raakt het evenwicht tussen afkoeling en opwarming van de aarde verstoord. Momenteel zit er 0,042 procent CO2 in de atmosfeer. De toename van het CO2-gehalte in de atmosfeer is de belangrijkste oorzaak van de opwarming van de aarde. De opwarming zorgt nu al voor wereldwijde klimaatveranderingen, zoals veranderingen in plaatselijke neerslag, onstuimiger weer, plaatselijke droogte en woestijnvorming.

4. Hoe weten wetenschappers dat de aarde opwarmt?

Wetenschappers meten sinds 140 jaar op verschillende plaatsen de temperaturen op aarde. Uit deze metingen hebben zij een gemiddelde luchttemperatuur van de atmosfeer berekend. Het verloop van de temperatuur gaat tussen 1880 en 2020 wat op en neer, maar er is een duidelijke trend zichtbaar. Hieruit blijkt dat de gemiddelde temperatuur op aarde sinds 1900 is gestegen met 1,2 graad Celsius. Dat klinkt weinig, maar een paar graden hoger geeft op termijn een heel ander klimaat. Ga maar na. De gemiddelde aardse temperatuur was 20.000 jaar geleden tijdens de laatste ijstijd 8 graden, ‘slechts’ 6 graden lager dan nu. Toch waren het noorden van Europa en Noord-Europa volledig bedekt met ijs en was het daar stervenskoud.

In het thema Hoe klimaat je raakt duikt NEMO Kennislink de komende tijd in de wereld van klimaat en energie. We werken samen met de Studio van NEMO Science Museum, waar je vanaf 8 juni 2022 de tentoonstelling Energy Junkies kan bezoeken. In deze tentoonstelling maak jij keuzes voor de toekomst. Hoe zou jij de energieverslaving omvormen tot een gezonde gewoonte?.

5. Wat zijn de gevolgen van opwarming?

Een opwarmende aarde heeft allerlei mogelijke gevolgen, zoals extremer weer, doordat de temperatuurverschillen op aarde groter worden. Denk aan hevige regen, hagel- en onweersbuien, stormen, orkanen, hittegolven. En als gletsjers uit de Himalaya, de Alpen, Rocky Mountains en het Andesgebergte smelten, komt de drinkwatervoorziening voor grote delen van de wereld in gevaar. Stijgt het zeewater, dan krijgen laagliggende gebieden als Nederland problemen. Voor ander leven op de planeet is het ook geen pretje: warmer zeewater leidt bijvoorbeeld tot sterfte onder vissen.

Maak kennis met broeikasgassen via onderstaande slideshow

Slide

1/7

Het broeikaseffect
Bepaalde gassen in de lagere atmosfeer, de troposfeer, houden de infraroodstraling (warmte) vast die de aarde uitstraalt. Ze zorgen voor het broeikaseffect. Dit effect is letterlijk van levensbelang: anders zou de lucht dertig graden kouder zijn, te koud voor leven. Sinds het begin van de Industriële Revolutie, rond 1750, komen er meer broeikasgassen in de atmosfeer. De aarde warmt op. Om welke gassen gaat het? NEMO Kennislink zet de belangrijkste op een rij.

Slide

1/7

Kooldioxide
Het bekendste en belangrijkste broeikasgas dat wij uitstoten is kooldioxide. Tot tweehonderd jaar geleden was de concentratie kooldioxide ongeveer 280 ppm – deeltjes per miljoen deeltjes (0.028 procent) – in de lucht. In 2019 was dat gestegen naar 410 ppm. Kooldioxide komt vooral vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen, maar ook bij het maken van cement, het kappen van bossen en droogleggen van veen. Gelukkig nemen oceanen en landleven jaarlijks ruim de helft van alle menselijke uitstoot van CO2 weer op. Anders was het al een stuk warmer geweest.

Slide

1/7

Waterdamp
Je leest het goed: waterdamp is ook een broeikasgas. Het is zelfs het meest voorkomende. Het zijn de wolken in de lucht die als regen, hagel of sneeuw weer naar beneden komen. De concentratie waterdamp in de lucht neemt toe. Dat komt niet direct door ons omdat we meer waterdamp uitstoten, maar wel indirect omdat de aarde opwarmt. Warmere lucht kan meer waterdamp bevatten. Ook verdampt er meer water. En meer waterdamp in de atmosfeer zorgt weer voor meer opwarming. Het is een zichzelf versterkend proces.

Slide

1/7

Methaan
Methaan komt veel minder voor dan kooldioxide, maar heeft een twintig keer zo sterk opwarmend effect. Het gas komt vooral uit boerende koeien, opdrogende venen en de ontdooiende toendra, waar veel methaan in de bevroren bodem (permafrost) zit opgeslagen. De mens neemt zeventig procent van de uitstoot voor zijn rekening. Sinds de industriële revolutie is de concentratie methaan in de lucht ruim verdubbeld van 0,7 ppm naar 1,87 ppm.

Slide

1/7

Lachgas
Lachgas, of stikstofoxide, is helaas niet om te lachen. Het is weliswaar ruim duizend keer zo zeldzaam als kooldioxide in de lucht, maar warmt de aarde tweehonderd (!) keer zo sterk op. Bijna veertig procent van de uitstoot komt van de mens, via landbouw, veeteelt en industrie. De andere zeventig procent wordt gemaakt door allerlei microscopisch leven in de bodem en het water.

Slide

1/7

Ozon
Ozon is een gas met twee gezichten. De meeste ozon zweeft in de hogere stratosfeer waar het juist de aarde afkoelt en gevaarlijke uv-straling tegenhoudt – een soort zonnebrand voor het leven op aarde. Daar ontstaat het uit zuurstof onder invloed van zonlicht, en breekt het af door reactie met andere stoffen. Een tiende deel komt voor in de lagere troposfeer, waar het een opwarmend effect heeft. Het is nog onzeker of er in de toekomst meer of minder ozon in de troposfeer komt.

Slide

1/7

Chloorfluorkoolwaterstoffen
Chloorfluorkoolwaterstoffen zijn ironisch genoeg uitgevonden in 1930 als koelvloeistof (en drijfgas). Eenmaal in de lucht blijken het sterke broeikasgassen die lang blijven bestaan: sommige zijn twaalf- tot zestienduizend keer zo sterk opwarmend als kooldioxide! Daarnaast breken de gassen de ozonlaag in de stratosfeer af, waardoor een gat ontstaat en schadelijk uv-licht binnenkomt op aarde. Gelukkig heeft wetgeving de uitstoot van deze gassen gestopt. De industrie heeft ze vervangen door fluorkoolwaterstoffen, die sneller vergaan en de ozonlaag niet aantasten.

Lees ook het interview met Jan Roelofs. Hij verkocht zijn boerderij en landbouwgrond, zodat daar een natuurgebied van gemaakt kon worden.

Bron

Roel Grit, Wetenschap is geen mening – Klimaat, energie en stikstof uitgelegd, Noordhoff Business, 254 blz., € 24,95.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 juni 2022

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

Thema: Hoe klimaat je raakt

Philip Lindeman voor NEMO Kennislink
Hoe klimaat je raakt
De klimaatcrisis is moeilijk om te vatten. Het gebeurt om ons heen, en tegelijkertijd zie je niet direct de gevolgen. In dit thema onderzoeken we wat wél kan; we werken aan nieuwe verhalen over wie wij zijn, en wat onze relatie met elkaar en de planeet is.
Bekijk het thema
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.