Climate Explained is een samenwerking tussen The Conversation, Stuff en het New Zealand Science Media Centre om uw vragen over klimaatverandering te beantwoorden.
Als u een vraag hebt die u door een deskundige wilt laten beantwoorden, kunt u die sturen naar [email protected]
Toen ik in de jaren zestig tijdens mijn universitaire aardrijkskundecursus het klimaat bestudeerde, werd ons vast en zeker verteld dat de aarde afkoelde. We waren allemaal bang dat we het in de toekomst te koud zouden hebben. Nu zijn we te warm. Is dit omdat de voorspelling dat we op weg waren naar een nieuwe ijstijd onjuist was, of is de aarde door menselijke activiteiten zo snel opgewarmd dat de afkoelingstrend teniet is gedaan en zelfs is omgekeerd?
De aarde warmt op en koelt af op verschillende tijdschalen, die worden bepaald door verschillende effecten. Maar de twee bepalende factoren zijn altijd de hoeveelheid zonlicht (zonnestraling) die het aardoppervlak bereikt, en de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht.
Een felle zon betekent meer zonnestraling die door de aarde wordt geabsorbeerd, dus een warmer klimaat aan het aardoppervlak. De hoeveelheid broeikasgassen bepaalt de hoeveelheid warmte (infrarode straling) die door de atmosfeer wordt geabsorbeerd en die vanaf de aarde omhoog straalt.
De atmosfeer absorbeert warmte en straalt deze in alle richtingen weer uit, ook terug naar het aardoppervlak. De aarde wordt dus niet alleen opgewarmd door de zon, maar ook door de atmosfeer. Meer broeikasgassen versterken deze opwarming door de atmosfeer en resulteren in een warmer klimaat aan het aardoppervlak.
Op de lange termijn is kooldioxide het belangrijkste broeikasgas, omdat het zo lang in de atmosfeer blijft, eeuwen tot duizenden jaren.
De mythe van de wereldwijde afkoeling
De wereldwijde temperaturen daalden inderdaad licht in de jaren vijftig en zestig, vanaf een relatieve piek in het begin van de jaren veertig. De belangrijkste oorzaak van de afkoeling was dat het zonlicht het aardoppervlak niet kon bereiken, als gevolg van de snelle industrialisatie na de Tweede Wereldoorlog en de daarmee gepaard gaande toename van de luchtverontreiniging. Een andere factor was het begin van een negatieve fase van de Interdecadale Pacifische Oscillatie, die tot gevolg heeft dat de oceanen meer warmte opnemen dan normaal en dat de atmosfeer wat warmte mist.
Enkele wetenschappers vroegen zich af of de afkoeling halverwege de eeuw een teken was dat de volgende ijstijd eraan zat te komen, maar zelfs toen waren ze nog duidelijk in de minderheid. Er waren een paar spraakmakende berichten in de media over een mogelijk komende ijstijd, maar de overgrote meerderheid van de wetenschappelijke artikelen ging toen al over de opwarming door de toename van broeikasgassen.
Sinds de jaren zeventig is de menselijke uitstoot van kooldioxide en andere broeikasgassen exponentieel gegroeid. Sinds het begin van de industriële revolutie, halverwege de 17e eeuw, is de concentratie kooldioxide in de atmosfeer met 120 deeltjes per miljoen gestegen, een stijging van 46% in bijna 300 jaar.
Maar de helft van deze stijging heeft zich in de afgelopen 30 jaar voorgedaan, en de totale hoeveelheid mondiale emissies in de eeuw van 1750 tot 1850 is wat wij nu elke zes weken in de lucht brengen. Het tempo van de opwarming is de afgelopen decennia toegenomen, in overeenstemming met de veel snellere toename van broeikasgassen in de atmosfeer in de afgelopen decennia.
Verstoring van natuurlijke klimaatcycli
Dit terzijde, de timing is echter goed voor de volgende ijstijd die binnenkort aanbreekt. De afgelopen twee en een half miljoen jaar heeft de aarde regelmatig ijstijden doorgemaakt, die verband hielden met langzame veranderingen in de baan van de aarde om de zon en veranderingen in de draaiingsas van de aarde (Milankovitch-cycli). Wij bevinden ons thans in een van de warme perioden (interglacialen) tussen de ijstijden en het huidige interglaciaal zou nu ongeveer moeten eindigen. Het addertje onder het gras is kooldioxide.
Eeuwen van ijs zijn miljoenen jaren uitgebleven omdat er te veel kooldioxide in de lucht was. De verandering in zonlicht die met de ijstijdcycli samenhangt, is heel subtiel en het duurt duizenden jaren voordat de temperatuur en de aan- of afname van ijs veranderen.
Wanneer het kooldioxidegehalte in de atmosfeer hoger is dan ongeveer 300 delen per miljoen, is het infrarode opwarmingseffect zo sterk dat het de subtielere Milankovitch-cycli overstemt en er geen ijstijden zijn. Na het Plioceen, iets minder dan drie miljoen jaar geleden, daalde het kooldioxide-niveau laag genoeg om de ijstijdcycli te laten beginnen.
Nu is het kooldioxide-niveau meer dan 400 delen per miljoen en het zal waarschijnlijk nog duizenden jaren zo blijven, zodat de volgende ijstijd voor een zeer lange tijd wordt uitgesteld. Wij zullen nog vele generaties lang in een opgewarmd en veranderd klimaat leven.
Dit artikel maakt deel uit van de serie The Covering Climate Now
Dit is een gezamenlijke inspanning van nieuwsorganisaties om de klimaatcrisis op de voorgrond te plaatsen in onze berichtgeving. Dit artikel is gepubliceerd onder een Creative Commons-licentie en kan gratis worden gereproduceerd – klik gewoon op de knop “Republish this article” op de pagina om de volledige HTML-codering te kopiëren. The Conversation geeft ook Imagine uit, een nieuwsbrief waarin academici onderzoeken hoe de wereld de uitdaging van klimaatverandering het hoofd kan bieden. Meld je hier aan.