info@wetenschapsnet.com

Klimaatverandering: Hoe het echt zit

Wetenschap is voor iedereen

Klimaatverandering: Hoe het echt zit

We hebben veel van de door NASA gemaakte en verzamelde data gebruikt voor dit artikel, vandaar dat het ook vaak om de Verenigde Staten gaat en niet zo zeer om Nederland. U kunt u zicht echter vast voorstellen dat het gaat om wereldwijde problemen.

Bewijs

Het klimaat op aarde is door de geschiedenis heen veranderd. Alleen al in de laatste 650.000 jaar zijn er zeven cycli van opmars en terugtrekking van de ijstijd geweest, waarbij het abrupte einde van de laatste ijstijd ongeveer 11.700 jaar geleden het begin markeerde van het moderne klimaattijdperk – en van de menselijke beschaving. De meeste van deze klimaatveranderingen worden toegeschreven aan zeer kleine variaties in de baan van de aarde die de hoeveelheid zonne-energie die onze planeet ontvangt veranderen.

De huidige opwarmingstrend is van bijzonder belang omdat de meeste ervan (waarschijnlijk met meer dan 95 procent waarschijnlijkheid) het gevolg zijn van menselijke activiteiten sinds het midden van de 20e eeuw en zich voortzetten in een tempo dat in de afgelopen decennia tot millennia ongekend is.

Satellieten die om de aarde draaien en andere technologische ontwikkelingen hebben wetenschappers in staat gesteld het grote geheel te zien en veel verschillende soorten informatie over onze planeet en haar klimaat op wereldschaal te verzamelen. Deze verzameling gegevens, verzameld over vele jaren, onthult de signalen van een veranderend klimaat.

Deze grafiek, gebaseerd op de vergelijking van atmosferische monsters in ijskernen en recentere directe metingen, toont aan dat de atmosferische CO2 sinds de industriële revolutie is toegenomen. (Credit: Luthi, D., et al … 2008; Etheridge, DM, et al.2010; Vostok-ijskerngegevens / JR Petit et al .; NOAA Mauna Loa CO2-record.) Meer informatie over ijskernen (externe site ).

Het warmt vasthoudende karakter van kooldioxide en andere gassen werd halverwege de 19e eeuw aangetoond. Hun vermogen om de overdracht van infrarode energie door de atmosfeer te beïnvloeden, is de wetenschappelijke basis van veel instrumenten die door NASA worden gebruikt. Het lijdt geen twijfel dat verhoogde niveaus van broeikasgassen ervoor moeten zorgen dat de aarde als reactie opwarmt.

IJskernen uit Groenland, Antarctica en tropische berggletsjers laten zien dat het klimaat op aarde reageert op veranderingen in broeikasgassen. Oud bewijs is ook te vinden in boomringen, oceaansedimenten, koraalriffen en lagen van sedimentair gesteente. Dit oude, of paleoklimaat, bewijs onthult dat de huidige opwarming ongeveer tien keer sneller plaatsvindt dan de gemiddelde snelheid van opwarming van het ijstijdherstel.

Het bewijs voor snelle klimaatverandering is overtuigend:

Wereldwijde temperatuurstijging

De gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de planeet is sinds het einde van de 19e eeuw gestegen met ongeveer 1,1 graden Celsius. De gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de planeet is sinds het einde van de 19e eeuw gestegen met ongeveer 0,9 graden Celsius, een verandering die grotendeels wordt veroorzaakt door verhoogde koolstofdioxide en andere door de mens veroorzaakte emissies in de atmosfeer. De meeste opwarming vond plaats in de afgelopen 35 jaar, met de vijf warmste jaren sinds 2010. Niet alleen was 2016 het warmste jaar ooit, maar acht van de 12 maanden die het jaar vormen – van januari tot september, met uitzondering van juni – waren de warmste geregistreerd voor die respectievelijke maanden.

Verwarmende oceanen

De oceanen hebben veel van deze verhoogde warmte geabsorbeerd, waarbij de bovenste 700 meter (ongeveer 2300 voet) oceaan sinds 1969 een opwarming van meer dan 0,2 graden Celsius vertoont.

Smeltende ijskappen

De ijskappen van Groenland en Antarctica zijn in massa afgenomen. Gegevens van NASA’s Gravity Recovery and Climate Experiment tonen aan dat Groenland tussen 1993 en 2016 gemiddeld 286 miljard ton ijs per jaar verloor, terwijl Antarctica in dezelfde periode ongeveer 127 miljard ton ijs per jaar verloor. De snelheid van het ijsmassa-verlies op Antarctica is verdrievoudigd in het afgelopen decennium.

Terugtrekkende gletsjers

Gletsjers trekken zich bijna overal ter wereld terug – ook in de Alpen, de Himalaya, de Andes, de Rockies, Alaska en Afrika.

Verminderde sneeuwbedekking

Satellietwaarnemingen laten zien dat de hoeveelheid sneeuw in het voorjaar op het noordelijk halfrond de afgelopen vijf decennia is afgenomen en dat de sneeuw eerder smelt.

Zeespiegelstijging

Het wereldwijde zeeniveau is in de vorige eeuw ongeveer 20 cm gestegen. Het tarief in de afgelopen twee decennia is echter bijna het dubbele van dat van de vorige eeuw en neemt elk jaar iets toe

Dalend Arctisch zee-ijs

Zowel de omvang als de dikte van het Arctische zee-ijs is de afgelopen decennia snel afgenomen.

Extreme gebeurtenissen

Het aantal recordgebeurtenissen op hoge temperatuur in de Verenigde Staten is toegenomen, terwijl het aantal recordgebeurtenissen op lage temperatuur sinds 1950 is afgenomen. De VS zijn ook getuige geweest van een toenemend aantal intense regenbuien.

Oceaanverzuring

Sinds het begin van de industriële revolutie is de zuurgraad van het oppervlaktewater van de oceaan met ongeveer 30 procent gestegen. Deze toename is het gevolg van het feit dat mensen meer kooldioxide in de atmosfeer uitstoten en daardoor meer in de oceanen worden opgenomen. De hoeveelheid kooldioxide die door de bovenste laag van de oceanen wordt opgenomen, stijgt met ongeveer 2 miljard ton per jaar.

Oorzaken

Een vereenvoudigde animatie van het broeikaseffect. Krediet: NASA / JPL-Caltech

Wetenschappers schrijven de trend van de opwarming van de aarde sinds het midden van de 20e eeuw toe aan de menselijke expansie van het ‘broeikaseffect’ – opwarming die het gevolg is wanneer de atmosfeer warmte vasthoudt die van de aarde naar de ruimte uitstraalt.

Bepaalde gassen in de atmosfeer blokkeren de ontsnapping van warmte. Langlevende gassen die semipermanent in de atmosfeer blijven en niet fysiek of chemisch reageren op temperatuurveranderingen, worden beschreven als “gedwongen” klimaatverandering. Gassen, zoals waterdamp, die fysiek of chemisch reageren op temperatuurveranderingen, worden gezien als “feedbacks”.

Gassen die bijdragen aan het broeikaseffect zijn onder meer:

Waterdamp. Het meest voorkomende broeikasgas, maar belangrijker nog, het fungeert als feedback op het klimaat. Waterdamp neemt toe naarmate de atmosfeer van de aarde warmer wordt, maar ook de kans op wolken en neerslag, waardoor dit enkele van de belangrijkste feedbackmechanismen zijn voor het broeikaseffect.

Kooldioxide (CO2). Een klein maar zeer belangrijk onderdeel van de atmosfeer, kooldioxide komt vrij door natuurlijke processen zoals ademhaling en vulkaanuitbarstingen en door menselijke activiteiten zoals ontbossing, veranderingen in landgebruik en verbranding van fossiele brandstoffen. Mensen hebben de CO2-concentratie in de atmosfeer met meer dan een derde verhoogd sinds de industriële revolutie begon. Dit is de belangrijkste langlevende “dwang” van klimaatverandering.

Methaan. Een koolwaterstofgas dat zowel door natuurlijke bronnen als door menselijke activiteiten wordt geproduceerd, inclusief de afbraak van afval op stortplaatsen, landbouw, en met name de rijstteelt, evenals de vertering van herkauwers en mestbeheer vanwege vee. Op molecuul-voor-molecuulbasis is methaan een veel actiever broeikasgas dan koolstofdioxide, maar ook een dat veel minder voorkomt in de atmosfeer.

Lachgas. Een krachtig broeikasgas dat wordt geproduceerd door bodemteeltmethoden, met name het gebruik van commerciële en organische meststoffen, verbranding van fossiele brandstoffen, salpeterzuurproductie en verbranding van biomassa.

Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s). Synthetische verbindingen die volledig van industriële oorsprong zijn, worden in een aantal toepassingen gebruikt, maar worden nu grotendeels gereguleerd in de productie en komen in de atmosfeer terecht door internationale overeenstemming vanwege hun vermogen om bij te dragen aan de vernietiging van de ozonlaag. Het zijn ook broeikasgassen.

Op aarde veranderen menselijke activiteiten de natuurlijke kas. In de afgelopen eeuw heeft de verbranding van fossiele brandstoffen zoals kolen en olie de concentratie van atmosferische koolstofdioxide (CO2) verhoogd. Dit gebeurt omdat het verbrandingsproces van kolen of olie koolstof met zuurstof in de lucht combineert om CO2 te maken. In mindere mate heeft het vrijmaken van land voor landbouw, industrie en andere menselijke activiteiten de concentraties broeikasgassen verhoogd.

De gevolgen van het veranderen van de natuurlijke atmosferische kas zijn moeilijk te voorspellen, maar bepaalde effecten lijken waarschijnlijk:

  • De aarde wordt gemiddeld warmer. Sommige regio’s verwelkomen mogelijk hogere temperaturen, maar andere niet.
  • Warmere omstandigheden zullen waarschijnlijk in het algemeen leiden tot meer verdamping en neerslag, maar individuele regio’s zullen variëren, sommige worden natter en andere worden droger.
  • Een sterker broeikaseffect zal de oceanen verwarmen en gletsjers en ander ijs gedeeltelijk doen smelten, waardoor de zeespiegel stijgt. Oceaanwater zal ook uitzetten als het opwarmt, wat bijdraagt aan de stijging van de zeespiegel.
  • Ondertussen kunnen sommige gewassen en andere planten gunstig reageren op verhoogde atmosferische CO2, krachtiger groeien en efficiënter gebruik maken van water. Tegelijkertijd kunnen hogere temperaturen en veranderende klimaatpatronen de gebieden veranderen waar gewassen het beste groeien en de samenstelling van natuurlijke plantengemeenschappen beïnvloeden.

De rol van menselijke activiteit

In zijn vijfde beoordelingsrapport concludeerde het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering, een groep van 1.300 onafhankelijke wetenschappelijke experts uit landen over de hele wereld onder auspiciën van de Verenigde Naties, dat er een kans van meer dan 95 procent is dat menselijke activiteiten in de afgelopen 50 jaar hebben onze planeet verwarmd.

De industriële activiteiten waar onze moderne beschaving van afhankelijk is, hebben het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer verhoogd van 280 delen per miljoen tot 412 delen per miljoen in de afgelopen 150 jaar. Het panel concludeerde ook dat er een kans van meer dan 95 procent is dat door de mens geproduceerde broeikasgassen zoals kooldioxide, methaan en di-stikstofoxide een groot deel van de waargenomen stijging van de aardetemperaturen in de afgelopen 50 jaar hebben veroorzaakt.

Het volledige rapport voor beleidsmakers van het panel staat online op: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_summary-for-policymakers.pdf.

Zonnestraling

Het is redelijk om aan te nemen dat veranderingen in de energie-output van de zon het klimaat zouden doen veranderen, aangezien de zon de fundamentele energiebron is die ons klimaatsysteem aandrijft.

Studies tonen inderdaad aan dat zonne-variabiliteit een rol heeft gespeeld bij klimaatveranderingen in het verleden. Een afname van de zonneactiviteit in combinatie met een toename van de vulkanische activiteit zou bijvoorbeeld hebben bijgedragen tot het ontstaan ​​van de kleine ijstijd tussen ongeveer 1650 en 1850, toen Groenland afkoelde van 1410 tot 1720 en gletsjers in de Alpen.

Maar verschillende bewijzen tonen aan dat de huidige opwarming van de aarde niet kan worden verklaard door veranderingen in energie van de zon:

  • Sinds 1750 bleef de gemiddelde hoeveelheid energie afkomstig van de zon constant of nam deze licht toe.
  • Als de opwarming zou worden veroorzaakt door een actievere zon, dan zouden wetenschappers verwachten dat de temperaturen in alle lagen van de atmosfeer warmer worden. In plaats daarvan hebben ze een afkoeling in de bovenste atmosfeer en een opwarming aan de oppervlakte en in de lagere delen van de atmosfeer waargenomen. Dat komt omdat broeikasgassen warmte vasthouden in de lagere atmosfeer.
  • Klimaatmodellen met veranderingen in zonnestraling kunnen de waargenomen temperatuurtrend van de afgelopen eeuw of meer niet reproduceren zonder een toename van broeikasgassen mee te nemen.

De effecten van klimaatverandering

De wereldwijde klimaatverandering heeft al waarneembare effecten op het milieu. Gletsjers zijn gekrompen, ijs op rivieren en meren valt eerder uiteen, planten- en dierengebieden zijn verschoven en bomen bloeien eerder.

Effecten die wetenschappers in het verleden hadden voorspeld, zouden het gevolg zijn van wereldwijde klimaatverandering, die zich nu voordoet: verlies van zee-ijs, versnelde zeespiegelstijging en langere, intensere hittegolven.

Wetenschappers hebben er veel vertrouwen in dat de wereldwijde temperatuur de komende decennia zal blijven stijgen, voornamelijk door broeikasgassen die worden geproduceerd door menselijke activiteiten. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), dat meer dan 1.300 wetenschappers uit de Verenigde Staten en andere landen omvat, voorspelt de komende eeuw een temperatuurstijging van 0,3 tot 2,3 graden Celsius.

Volgens het IPCC zal de omvang van de effecten van klimaatverandering op individuele regio’s in de loop van de tijd variëren en met het vermogen van verschillende maatschappelijke en milieusystemen om veranderingen te verzachten of aan te passen.

Het IPCC voorspelt dat verhogingen van de wereldwijde gemiddelde temperatuur van minder dan 1,1 tot 3 graden Celsius boven het niveau van 1990 gunstige effecten zullen hebben in sommige regio’s en schadelijke in andere. De netto jaarlijkse kosten zullen in de loop van de tijd stijgen naarmate de temperatuur op aarde stijgt.

‘Over het geheel genomen’, stelt het IPCC, ‘geeft de reeks gepubliceerde bewijzen aan dat de netto schadekosten van klimaatverandering waarschijnlijk aanzienlijk zullen zijn en in de loop van de tijd zullen toenemen.’

Toekomstige effecten

Enkele van de langetermijneffecten van wereldwijde klimaatverandering in de Verenigde Staten zijn volgens het derde en vierde nationale klimaatbeoordelingsrapport:

Verandering zal doorgaan in deze eeuw en daarna

Verwacht wordt dat het wereldklimaat deze eeuw en daarna zal blijven veranderen. De omvang van de klimaatverandering na de komende decennia hangt voornamelijk af van de hoeveelheid wereldwijd uitgestoten warmte vasthoudende gassen en hoe gevoelig het klimaat op aarde is voor die emissies.

Temperaturen zullen blijven stijgen

Omdat door de mens veroorzaakte opwarming boven op een natuurlijk variërend klimaat wordt geplaatst, is en zal de temperatuurstijging in het hele land of in de loop van de tijd niet uniform of soepel zijn geweest.

Het vorstvrije seizoen (en groeiseizoen) wordt langer

De lengte van het vorstvrije seizoen (en het bijbehorende groeiseizoen) neemt nationaal toe sinds de jaren tachtig, met de grootste stijgingen in het westen van de Verenigde Staten, die van invloed zijn op ecosystemen en landbouw. Het groeiseizoen in de Verenigde Staten zal naar verwachting blijven toenemen.

In een toekomst waarin de warmte-emissie van gas-emissies blijft groeien, worden tegen het einde van de eeuw in het grootste deel van de VS-stijgingen van een maand of meer verwacht in de lengtes van het vorstvrije en groeiseizoen, met iets kleinere stijgingen in de noordelijke Great Plains. De grootste stijgingen in het vorstvrije seizoen (meer dan acht weken) worden verwacht voor de westelijke Verenigde Staten, met name in hooggelegen gebieden en kustgebieden. De stijgingen zullen aanzienlijk kleiner zijn als de uitstoot van gas dat warmte vasthoudt wordt verminderd.

Veranderingen in neerslagpatronen

De gemiddelde neerslag in de VS is sinds 1900 toegenomen, maar in sommige gebieden is de stijging groter dan het nationale gemiddelde, en in sommige gebieden is de daling afgenomen. In de noordelijke Verenigde Staten wordt meer neerslag in de lente en de lente verwacht, en in de afgelopen eeuw minder in het zuidwesten.

Projecties van het toekomstige klimaat boven de Verenigde Staten suggereren dat de recente trend naar meer zware neerslaggebeurtenissen zal aanhouden. Deze trend zal zich naar verwachting zelfs voordoen in regio’s waar de totale neerslag zal afnemen, zoals in het zuidwesten.

Meer droogte en hittegolven

Droogte in het zuidwesten en hittegolven (periodes van abnormaal warm weer die dagen tot weken duren) worden overal naar verwachting intenser en koudegolven overal minder intens.

Verwacht wordt dat de zomertemperaturen zullen blijven stijgen, en een verlaging van het bodemvocht, dat de hittegolven verergert, wordt in een groot deel van de westelijke en centrale VS in de zomer verwacht. Tegen het einde van deze eeuw zullen de eens in de 20-jarige extreme hittedagen (eendaagse gebeurtenissen) naar verwachting om de twee of drie jaar plaatsvinden in het grootste deel van de natie.

Orkanen worden sterker en intenser

De intensiteit, frequentie en duur van orkanen in de Noord-Atlantische Oceaan, evenals de frequentie van de sterkste (categorie 4 en 5) orkanen, zijn sinds het begin van de jaren tachtig allemaal toegenomen. De relatieve bijdragen van menselijke en natuurlijke oorzaken aan deze toenames zijn nog steeds onzeker. De orkaan-gerelateerde stormintensiteit en regenval zullen naar verwachting toenemen naarmate het klimaat warmer wordt.

Zeeniveau zal tegen 2100 30cm tot 120cm stijgen

Het wereldwijde zeeniveau is met ongeveer 20 cm gestegen sinds het begin van een betrouwbare registratie in 1880. Het zal naar verwachting tegen 2100 nog eens 1 tot 4 voet stijgen. Dit is het gevolg van toegevoegd water van smeltend landijs en de uitbreiding van zeewater terwijl het opwarmt.

In de komende decennia zouden stormvloeden en vloed kunnen worden gecombineerd met zeespiegelstijging en bodemdaling om de overstromingen in veel regio’s verder te vergroten. De zeespiegelstijging zal na 2100 doorgaan omdat het erg lang duurt voordat de oceanen reageren op warmere omstandigheden aan het aardoppervlak. Het oceaanwater zal daarom blijven opwarmen en de zeespiegel zal vele eeuwen blijven stijgen met een snelheid die gelijk is aan of hoger is dan die van de huidige eeuw.

Arctische gebieden worden waarschijnlijk ijsvrij

De Noordelijke IJszee zal naar verwachting in de zomer vóór het midden van de eeuw in wezen ijsvrij worden.

Wetenschappelijke consensus: het klimaat op aarde is aan het opwarmen

Meerdere studies gepubliceerd in peer-reviewed (door vakgenoten beoordeeld) wetenschappelijke bladen tonen aan dat 97 procent of meer van de actief publicerende klimaatwetenschappers het ermee eens zijn: trends in de klimaatopwarming van de afgelopen eeuw zijn zeer waarschijnlijk te wijten aan menselijke activiteiten. Bovendien hebben de meeste toonaangevende wetenschappelijke organisaties over de hele wereld openbare verklaringen afgelegd waarin deze stelling wordt onderschreven. Het volgende is een gedeeltelijke lijst van deze organisaties, samen met links naar hun gepubliceerde verklaringen en een selectie van gerelateerde bronnen.

Bekijk de data

Kooldioxide (CO2) is een belangrijk warmte-opsluitend (broeikas) gas, dat vrijkomt door menselijke activiteiten zoals ontbossing en verbranding van fossiele brandstoffen, maar ook door natuurlijke processen zoals ademhaling en vulkaanuitbarstingen. De eerste grafiek toont de atmosferische CO2-niveaus die de afgelopen jaren zijn gemeten op het Mauna Loa Observatorium, Hawaï, met een gemiddelde seizoen cyclus verwijderd. De tweede grafiek toont het CO2-gehalte tijdens de laatste drie ijstijden, gereconstrueerd uit ijskernen.

De onderstaande tijdreeks toont de wereldwijde verdeling en variatie van de concentratie van kooldioxide in het midden van de troposfeer in delen per miljoen (ppm, parts per million). De algehele kleur van de kaart verschuift naar het rood met het voortschrijden van de tijd door de jaarlijkse toename van CO2. Bekijk de data zelf via onderstaande link:

https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/

Deel dit bericht:

Tags: , , , , , , , , , , , , , , ,

nl_NLDutch
en_GBEnglish nl_NLDutch