Verstoring van systeem Aarde - Klimaatverandering

Er is nog veel onduidelijk rondom het klimaat, maar wetenschappers zijn het over één ding eens; het klimaat verandert en de mens is daarvoor verantwoordelijk. Het klimaat zal verder veranderen zolang landbouw, ontbossing, industrie en energiegebruik blijven toenemen. In de komende eeuw kan het klimaat daardoor met 6°C opwarmen. Dit zal leiden tot meer hittegolven, droogtes, overstromingen en stormen. De natuur zal lijden als veel soorten met uitsterven worden bedreigd. Nieuwe gezondheidsproblemen zullen optreden. Het totale effect is verwoestend voor ontwikkelingslanden, maar ook voor rijkere landen zal klimaatverandering voelbaar zijn. Oftewel, een verstoring van systeem Aarde als gevolg van klimaatverandering.

Wat is klimaatverandering?

Het klimaatsysteem van de aarde bestaat hoofdzakelijk uit land, oceanen en ijs aan het oppervlak. De atmosfeer eromheen plus de energie dat wordt geleverd door de zon maken het systeem rond. Al deze factoren werken op elkaar in en vormen zo de condities op en rondom de planeet dat wij het klimaat noemen. Binnen deze condities vormen de temperatuur, de hoeveelheid zuurstof en de luchtdruk aan het oppervlak de meest belangrijke variabelen. Hierbij heeft de temperatuur wereldwijd een hoofdrol bij het bepalen van het klimaat.

In de wetenschap wordt onderscheid gemaakt tussen het klimaat en het weer door de volgende slogan: “climate is what you expect, weather is what you get”. Klimaat wordt gezien als de gemiddelde toestand van het systeem over een aantal jaren, waarbij het weer een tijdspan heeft van maar enkele dagen. Klimaatverandering is een simpelweg een aanhoudende verandering in de toestand van het klimaatsysteem. Klimaatverandering kan dus alleen gemeten worden met data over een langere periode.

Ontstaan van klimaatverandering

Wetenschappers houden zich al jaren bezig met de vraag over hoe klimaatverandering tot stand is gekomen. Er zijn vooral veel natuurlijke oorzaken die variaties in het klimaat geven, maar het is duidelijk dat menselijke invloed (antropogeen) sinds de Industriële Revolutie de drijfveer achter de verandering van het huidige klimaat is. Hieronder staan de belangrijkste oorzaken:
Antropogene oorzaken:

• Energieverbruik
• Industrie
• Ontbossing
• Landbouw

Natuurlijke oorzaken:

• Platentektoniek
• Oceaanstromingen
• Vulkanische activiteit
• Variaties in de omloopbaan van de aarde
• Zonneactiviteit

De gevolgen van klimaatverandering
Het huidige klimaat is dus extremer in zijn variaties, wat het risico op gevaarlijke klimaatverandering sterk laat toenemen. De gevolgen van het huidige klimaat zijn wereldwijd al goed merkbaar. Observaties van de afgelopen jaren laten duidelijke veranderingen zien:

• Terugtrekken van zee-ijs in de zomer in de Arctische oceaan
• Terugtrekken van gletsjers wereldwijd
• Verlies van massa van ijsplaten op Groenland en West-Antarctica
• Verhoogde snelheid van zeespiegelstijging in de afgelopen 10-15 jaar
• Een verschuiving van 4° breedte richting de polen van subtropische gebieden
• Verhoogde verbleking en sterfte van koraal
• Een stijgend aantal overstromingen
• De opwekking van langzaam aardse terugkoppelingen

Planetary boundary – Veilige grens voor klimaatverandering

Bij het bepalen van de planetary boundary voor klimaatverandering zijn zowel de concentratie CO₂ in de atmosfeer als de “radiative forcing” als controlerende factoren gekozen. Radiative forcing is het verschil tussen de energie dat wordt ontvangen door de aarde en de energie dat teruggestraald wordt naar de ruimte. Beide factoren bepalen samen grotendeels de temperatuur wereldwijd, waarbij de temperatuur het klimaat weer sterk bepaald.

Wetenschappers waren het er lange tijd niet over eens waar de veilige grens van klimaatverandering moest liggen. Afgelopen jaren is er een toenemende overeenkomst naar een maximale temperatuurstijging van 2°C wereldwijd. Deze temperatuurstijging is ten opzichte van de temperatuur voor de Industriële Revolutie. Deze grens van een maximale temperatuurstijging van 2°C wereldwijd is gebaseerd op een aantal factoren:

• De gevoeligheid van het klimaatsysteem op de energie dat wordt uitgestraald door broeikasgassen.
• Het gedrag van grote ijsplaten op warmere omstandigheden dan het huidige klimaat.
• Het gedrag van het klimaatsysteem bij een hogere concentratie CO₂ in de atmosfeer, met daarnaast ook een hogere radiative forcing.

Het klimaat anno 2014

De grenzen voor CO₂-concentratie en radiative forcing zijn op respectievelijk 350 ppm en 1 Wm⁻² gesteld. Dit is zo gesteld dat het de kans op abrupte of onomkeerbare reacties van het klimaatsysteem minimaliseert. Op dit moment is de concentratie CO₂ in de atmosfeer ~390 ppm. De radiative forcing is 1,5 Wm⁻². Beide grenzen zijn dus beduidend overschreden; het klimaat is aan het veranderen. Klimaatverandering blijft toenemen als er niks veranderd aan de manier waarop de mensheid werkzaam is binnen systeem Aarde.

Lees verder

• Verstoring van systeem Aarde - de Fosforcyclus
• Verstoring van systeem Aarde - de Stikstofcyclus