Waarom warmt de aarde nu zo snel op?
Voor mensen die zich niet dagelijks met het klimaat bezighouden kan het soms verwarrend zijn de discussie over klimaatverandering in de politiek te volgen. In deze serie legt klimaatwetenschapper Ernst-Jan Kuiper de belangrijkste begrippen voor je uit. Met deze week de werking van het broeikaseffect.
Ernst-jan Kuiper - 13 Mei 2022
Vorige maand stonden de krantenkoppen vol naar aanleiding van weer een publicatie van het klimaatpanel IPCC. De boodschap was helder en somber: het klimaatbeleid wereldwijd loopt ver achter op wat is afgesproken in het Parijs akkoord en alleen bij een snelle en radicale reductie van de CO2 uitstoot houden we zicht op de doelen van het Parijs akkoord.
Maar wat is er eigenlijk afgesproken in het Parijs akkoord? En hoe bepalen klimaatwetenschappers of we op koers liggen voor deze doelen? En wat zijn eigenlijk de gevolgen als we deze doelen missen? Voor mensen die zich niet dagelijks met klimaatverandering bezighouden kan het soms verwarrend zijn de discussie over klimaatverandering in de politiek te volgen.
Om duidelijkheid te scheppen in het klimaatdebat publiceren we elke maand een artikel dat dieper ingaat op deze vragen. Vandaag starten we met een uitleg over de werking van ons klimaatsysteem en de belangrijkste begrippen hierin.
over de auteur
Ernst-Jan Kuiper is klimaatwetenschapper en behaalde een doctoraat in de glaciologie. Hij geeft lezingen en cursussen over klimaatverandering. Vanaf juni werkt Kuiper bij Milieudefensie aan de klimaatzaak tegen Shell.
Het broeikaseffect
Als het gaat over de klimaatcrisis wordt er vaak gesproken over de opwarming van de aarde. Om de werking van het klimaat te begrijpen beginnen we bij de warmtestraling die de aarde van de zon ontvangt. De aarde beweegt zich in een baan die zich op zo’n 150 miljoen kilometer van de zon bevindt. Met een gemiddelde temperatuur op aarde van zo’n +15℃ is het niet te warm én niet te koud voor het leven op aarde.
Maar dit is niet het hele verhaal. Wetenschappers kunnen namelijk vrij eenvoudig berekenen dat met de hoeveelheid warmtestraling die de aarde van de zon ontvangt het gemiddeld op aarde zo’n -18℃ zou moeten zijn. Dit is een stuk minder dan de gemiddelde temperatuur van +15℃ die we meten (met behulp van thermometers). Het verschil, zo’n 33℃, wordt veroorzaakt door broeikasgassen in de atmosfeer die extra warmte op aarde vasthouden. Dit noemen we het broeikaseffect.
Hoe werkt het broeikaseffect?
Broeikasgassen zitten al honderden miljoenen jaren in meer of mindere mate in de atmosfeer en zorgen ervoor dat er extra warmte op aarde achterblijft. Hoe sterk het broeikaseffect is, is afhankelijk van het soort broeikasgassen die in de atmosfeer zitten en de concentratie van deze broeikasgassen in de atmosfeer. Bij een lage concentratie van deze broeikasgassen is het broeikaseffect minder sterk en bij een hogere concentratie is het broeikaseffect sterker. Het is dus belangrijk te benadrukken dat het broeikaseffect van nature aanwezig is op aarde.
Wanneer we het hebben over klimaatverandering, dan hebben we het dus in feite over het versterken van het bestaande broeikaseffect. Simpel gezegd verhoogt de mens de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer, waardoor het broeikaseffect wordt versterkt en het klimaat opwarmt.
De belangrijkste broeikasgassen
Er zijn verschillende broeikasgassen die een rol spelen bij het opwarmen van de aarde. De belangrijkste broeikasgassen zijn H2O (water), CO2 (koolstofdioxide), CH4 (methaan) en N2O (lachgas). De concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer wordt uitgedrukt in parts per million (ppm) of parts per billion (ppb). In 2021 bereikte de CO2 concentratie in de atmosfeer zo’n 416 ppm, wat betekent dat er van elke miljoen moleculen (of deeltjes) die er in de atmosfeer zitten, er gemiddeld 416 CO2-moleculen zijn. Voor het andere belangrijke broeikasgas CH4 is de concentratie zo'n 1896 ppb, wat neerkomt op 1896 moleculen CH4 per miljard moleculen in de atmosfeer. De pre-industriële concentratie van deze twee broeikasgassen - dus voordat de mens op grote schaal broeikasgassen begon uit te stoten - was 278 ppm voor CO2 en 722 ppb voor CH4.
Dit betekent dat de concentratie CO2 met ongeveer 50 procent is toegenomen, en de concentratie CH4 met ongeveer 150 procent sinds de mens begon met het uitstoten van broeikasgassen. Het is deze verhoogde concentratie broeikasgassen die het broeikaseffect versterkt en dus voor zorgt dat het klimaat opwarmt. En deze opwarming heeft allerlei vervelende effecten voor mens en natuur: van een toename aan hittegolven, tot zeespiegelstijging en van heftigere droogtes en overstromingen tot zwaardere stormen.
de belangrijkste broeikasgassen
Klimaatopwarming
We drukken deze opwarming van het klimaat uit als de opwarming ten opzichte van de pre-industriële revolutie, die is gedefinieerd als de gemiddelde temperatuur op aarde tussen 1850 en 1900. Deze periode is gekozen omdat de mens toen nog niet was begonnen met het uitstoten van broeikasgassen op grote schaal en we redelijk goede data hebben over de temperatuur op aarde in deze periode. Zo was de klimaatopwarming in 2021 ongeveer +1.2℃ ten opzichte van de periode 1850-1900. Nu lijkt 1.2℃ opwarming misschien niet zo veel, maar klimatologen beschouwen dit als zeer verontrustend.
Nu we weten waarom het klimaat opwarmt, en met hoeveel, kunnen we de komende maanden ingaan op de vragen die we aan het begin van dit artikel stelden. Zo zal het volgende artikel gaan over de afspraken die zijn gemaakt in het Parijs akkoord.