De oorzaken van klimaatverandering

›en español

Wetenschappers schrijven de trend van opwarming van de aarde sinds het midden van de 20e eeuw toe aan de menselijke uitbreiding van het “broeikaseffect” 1 – opwarming die ontstaat wanneer de atmosfeer warmte vasthoudt die van de aarde naar de ruimte uitstraalt.

Bepaalde gassen in de atmosfeer verhinderen dat warmte ontsnapt. Gassen met een lange levensduur die semi-permanent in de atmosfeer blijven en niet fysisch of chemisch reageren op temperatuurveranderingen, worden beschreven als “dwingende” klimaatverandering. Gassen, zoals waterdamp, die fysiek of chemisch reageren op temperatuurveranderingen, worden gezien als “terugkoppelingen”.

Gassen die bijdragen aan het broeikaseffect zijn onder meer:

• Waterdamp. Het meest voorkomende broeikasgas, maar belangrijker nog, het fungeert als feedback naar het klimaat. Waterdamp neemt toe naarmate de atmosfeer van de aarde opwarmt, maar ook de mogelijkheid van bewolking en neerslag, waardoor dit enkele van de belangrijkste feedbackmechanismen naar het broeikaseffect zijn.

• Koolstof kooldioxide (CO2). Een klein maar zeer belangrijk onderdeel van de atmosfeer, kooldioxide wordt vrijgegeven door natuurlijke processen zoals ademhaling en vulkaanuitbarstingen en door menselijke activiteiten zoals ontbossing, veranderingen in landgebruik en verbranding van fossiele brandstoffen. Mensen hebben atmosferische CO2 verhoogd concentratie met 47% sinds het begin van de industriële revolutie. Dit is de belangrijkste langlevende “foring” van klimaatverandering.

• Methaan. Een koolwaterstofgas dat zowel door natuurlijke bronnen als door menselijke activiteiten, waaronder de afbraak van afval op stortplaatsen, landbouw en met name de rijstteelt, evenals de vertering van herkauwers en het beheer van mest in verband met huisvee. Op molecuul-voor-molecuulbasis is methaan een veel meer handeling Ik heb broeikasgas dan kooldioxide, maar ook een gas dat veel minder in de atmosfeer voorkomt.

• Distikstofoxide. Een krachtig broeikasgas geproduceerd door bodembewerkingspraktijken, met name het gebruik van commerciële en organische meststoffen, verbranding van fossiele brandstoffen, productie van salpeterzuur en verbranding van biomassa.

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

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

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

• Gemiddeld wordt de aarde warmer. Sommige regio’s verwelkomen warmere temperaturen, maar andere niet.

• Warmere omstandigheden zullen waarschijnlijk leiden tot meer verdamping en neerslag in het algemeen, maar individuele regio’s zullen variëren, sommige worden natter en andere droger .

• Een sterker broeikaseffect zal de oceaan opwarmen en gletsjers en ijskappen gedeeltelijk doen smelten, waardoor de zeespiegel stijgt. Oceaanwater zal ook uitzetten als het opwarmt, wat verder bijdraagt aan de stijging van de zeespiegel.

• Buiten een kas kunnen hogere atmosferische kooldioxide (CO2) niveaus beide positieve effecten hebben. en negatieve effecten op gewasopbrengsten. Sommige laboratoriumexperimenten suggereren dat verhoogde CO2-niveaus de plantengroei kunnen verhogen. Andere factoren, zoals veranderende temperaturen, ozon en water- en nutriëntenbeperkingen, kunnen echter een mogelijke toename van de opbrengst meer dan tegengaan. Als de optimale temperatuurbereiken voor sommige gewassen worden overschreden, kunnen eerdere mogelijke opbrengstenwinsten worden verminderd of zelfs volledig worden omgekeerd.

  Extremen in het klimaat, zoals droogte, overstromingen en extreme temperaturen, kunnen leiden tot oogstverliezen en een bedreiging vormen voor het levensonderhoud van landbouwproducenten en de voedselzekerheid van gemeenschappen over de hele wereld. Afhankelijk van het gewas en het ecosysteem kunnen onkruid, ongedierte en schimmels ook gedijen bij warmere temperaturen, nattere klimaten en verhoogde CO2-niveaus, en klimaatverandering zal waarschijnlijk onkruid en ongedierte doen toenemen.

  Ten slotte, hoewel stijgende CO2 de plantengroei kan stimuleren, heeft onderzoek aangetoond dat het ook de voedingswaarde van de meeste voedselgewassen kan verlagen door de concentraties van eiwitten en essentiële mineralen in de meeste plantensoorten te verlagen. Door klimaatverandering kunnen nieuwe patronen van plagen en ziekten ontstaan, die planten, dieren en mensen aantasten en nieuwe risico’s met zich meebrengen voor de voedselzekerheid, voedselveiligheid en menselijke gezondheid.2

De rol van menselijke activiteit

In zijn vijfde evaluatierapport concludeerde het Intergovernmental Panel on Climate Change, een groep van 1.300 onafhankelijke wetenschappelijke experts uit landen over de hele wereld onder auspiciën van de Verenigde Naties, dat meer dan 95 procent waarschijnlijkheid dat menselijke activiteiten in de afgelopen 50 jaar onze planeet hebben opgewarmd.

De industriële activiteiten waarvan onze moderne beschaving afhankelijk is, hebben het atmosferische kooldioxidegehalte verhoogd van 280 deeltjes per miljoen naar 414 delen per miljoen in de afgelopen 150 jaar. Het panel concludeerde ook dat de kans groter is dan 95 procent dat door mensen geproduceerde broeikasgassen zoals kooldioxide, methaan en lachgas de afgelopen 50 jaar een groot deel van de waargenomen stijging van de temperatuur op aarde hebben veroorzaakt. .

Zonnestraling

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

Studies tonen inderdaad aan dat variabiliteit in de zon een rol heeft gespeeld bij klimaatveranderingen in het verleden. Zo wordt gedacht dat een afname van de zonneactiviteit in combinatie met een toename van de vulkanische activiteit heeft bijgedragen aan het ontstaan van de kleine ijstijd tussen ongeveer 1650 en 1850, toen Groenland afkoelde van 1410 tot de jaren 1720 en gletsjers oprukken in de Alpen.

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

• Sinds 1750 is de gemiddelde hoeveelheid energie die van de zon komt constant gebleven of enigszins toegenomen.

• Als de opwarming veroorzaakt werd door een actievere zon, dan zouden wetenschappers verwachten dat de temperaturen in alle lagen van de atmosfeer warmer zouden zijn. In plaats daarvan hebben ze een afkoeling waargenomen in de bovenste atmosfeer, en een opwarming aan de oppervlakte en in de lagere delen van de atmosfeer. Dat komt doordat broeikasgassen warmte vasthouden in de lagere atmosfeer.

• Klimaatmodellen met veranderingen in de zonnestraling kunnen de waargenomen temperatuurtrend van de afgelopen eeuw of langer niet reproduceren zonder inclusief een toename van broeikasgassen.