Klimaatverandering (1): Waarom het echt urgent wordt

Zoals ik in een eerdere blog heb aangegeven is de concentratie CO2 en andere broeikasgassen ongekend hard gestegen in de afgelopen 200 jaar. Waar de CO2 concentratie in de afgelopen miljoen jaar schommelde tussen 200 en 300 ppm, is deze in de afgelopen 200 jaar gestegen tot 400 ppm. De vraag is, moeten we echt stoppen met de C02 uitstoot? En wat zijn de gevolgen zoal van de huidige concentratie en van verdere stijging van de concentratie broeikasgassen?

Bron: https://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/tssts-2-1-1.html

Context van 400 ppm CO2

Zoals de bovenstaande grafiek laat zien, is een CO2-concentratie van 400 ppm geen concentratie die wij als mensheid eerder hebben meegemaakt, ervan uitgaande dat de homo sapiens ongeveer 200.000 tot 300.000 jaar oud is.
De 400 ppm CO2 concentratie werd voor het laatst ongeveer 3 tot 5 miljoen jaar geleden bereikt, tijdens het Plioceen. De gemiddelde temperatuur lag toen ongeveer 2 a 3 graden hoger dan nu en op de polen was het mogelijk zelfs 10 graden warmer dan nu. De zeespiegel lag in die tijd 6 tot mogelijk wel 40 m hoger.
Het afsmelten van het poolijs en het krimpen van gletsers kan dus worden gezien als een poging van het natuurlijke systeem om de temperatuur en atmosfeer weer in evenwicht met elkaar te brengen.

Bron: https://klimaatverandering.wordpress.com/tag/plioceen/

 

De maximum CO2 concentratie is in het verleden echter veel hoger geweest, tot wel 6000 a 7000 ppm. Temperaturen waren hierbij ook veel hoger, mogelijk 10 tot 15 graden hoger (zie onderstaande figuur).
Hierbij is het goed om te bedenken dat bij een 10 tot 12 graden opwarming de helft van de wereldbevolking zal sterven door oververhitting, doordat ze hun lichaam bij deze hoge temperaturen niet meer kunnen koelen.

Bron: http://www.realclimate.org/index.php/archives/2014/03/can-we-make-better-graphs-of-global-temperature-history/

Hoe ver kan de CO2 concentratie nog stijgen?

Om de stijging van de gemiddelde temperatuur te beperken tot 2 graden, moet de uitstoot van CO2 zo snel mogelijk worden afgebouwd en moet deze worden gestopt. Op basis van de huidige uitstoot moet de uitstoot in 2030 terug zijn gebracht tot 0. Parallel daaraan moet worden gewerkt aan de verhoging van de opname CO2 capaciteit van de aardbol, zodat de CO2 concentratie wordt verlaagd naar naar normale waarden van rond de 300 ppm.
Onderstaande figuur laat zien hoe het totale 'Carbon Budget' er doorheen verbrast is door een zeer beperkt deel van de mensheid in een zeer korte tijd. Voor 1950 is ongeveer een achtste van het 'Carbon Budget' gebruikt; tussen 1950 en 2010 ongeveer 50%. En op basis van de huidige uitstoot is de verwachting dat we tussen 2011 en 2030 nog eens 25% van het 'Carbon Budget' gebruiken.

Dan is er nog voor de rest van de mensheid na 2030 een achtste over...

Bron: http://larsboelen.nl/2013/11/world-energy-outlook-2013-what-it-doesnt-say/

 

We moeten voorkomen dat we zover komen, omdat naarmate de temperatuur sterker stijgt, de impact ook steeds groter wordt. Onderstaande tabel laat het een en ander zien ten aanzien van de leefomstandigheden op onze planeet bij 1,5 en 2 graden temperatuurstijging.

1,5 graad opwarming	2 graad opwarming
Sub sahara nog net leefbaar	600 mln vluchtelingen uit de sub sahara
Een deel van het koraal leeft nog	Geen koraal meer in de oceaan, zodat voor de meeste vissen hun kraamkamer verdwenen is
Er is nog noordpoolijs	Alle noordpoolijs is verdwenen
Een deel van de soorten kan meebewegen	minimaal 25 tot 50% van de soorten verdwijnt

De andere broeikasgassen

De aarde warmt op als gevolg van de stijging van de CO2, maar er zijn nog meer broeikasgassen. De opwarming van de aarde heeft nog een aantal andere gevolgen die het, zacht gezegd, nog iets erger maken.

Naarmate de temperatuur verder stijgt, zal een steeds groter deel van de permafrost gaan ontdooien. Deze permanent bevroren gebieden bevatten grote hoeveelheden CH4, methaan, in de bevroren vorm van gashydraten. Methaan is een broeikasgas, dat 28 tot wel 86 keer sterker is dan CO2. Deze gashydraten bevinden zich in enorme hoeveelheden in delen van Canada, Siberie en in de bodem van de noordpoolzee.
Als de gashydraten ontdooien, komen deze methaan gassen vrij. In totaal kunnen deze gashydraten een temperatuurstijging van 10 graden of meer tot gevolg hebben.

Het derde broeikasgas is H2S, waterstofsulfide. H2S wordt in zuurstofloze omstandigheden gemaakt. Als de temperatuur van de aarde stijgt, warmen ook de oceanen op. Warmer water kan minder zuurstof bevatten, maar ook de uitwisseling naar diepere oceaanlagen wordt lastiger.
Op een gegeven moment wordt het punt bereikt dat diepere waterlagen zuurstofloos worden. Hierbij sterven de meeste levensvormen die er op dit moment leven. In deze anearobe omstandigheden wordt het gas H2S geproduceerd. Als het water verzadigd is van H2S gas, borrelt dit op, en blijft boven het wateroppervlak hangen. Als deze gifwolken het land opwaaien zijn ze, bij concentraties boven de 800 ppm dodelijk.
Op dit moment is dit proces van H2S productie al gaande voor de kust bij Namibie (de Skeleton Coast) en in de golf van Mexico.

Het vierde, minder bekende broeikasgas is, H2O, waterdamp. Deze wordt vaak niet meegenomen, omdat deze bijna niet te beinvloeden is; omdat we deze ook nodig hebben voor neerslag en omdat waterdamp continue wordt gerecycled.
Waterdamp is een minder sterk broeikasgas, maar het is wel in hoge concentraties aanwezig, waardoor het alsnog grote invloed heeft.
Daarbij komt nog dat er een positieve feedback zit in de stijging van de temperatuur en de hoeveelheid waterdamp in de lucht:
1. Als de lucht en het water warmer wordt, is het makkelijker voor water om te verdampen.
2. Tegelijkertijd kan de warmere lucht meer waterdamp bevatten.
3. Tevens komt door de hogere temperatuur het dauwpunt voor wolkenvorming hoger in de atmosfeer te liggen.
4. Tenslotte leggen bij hogere temperturen mogelijkerwijs veel planten het lootje, die juist, omdat ze VOC's produceren, verdamping van waterdamp regelen en de lucht afkoelen, van belang zijn voor de wolkenvorming. Door minder wolken vorming zal er dan dus ook meer waterdamp in de lucht blijven.
Deze 4 factoren samen maken dus dat waterdamp uiteindelijk een hele grote invloed kan hebben.

Onzekerheden

De (klimaat)wetenschap heeft een inherente eigenschap om (in een tijd waarin er veel verandert) altijd achter te lopen en dus conservatieve uitspraken te doen, die steeds naar boven moeten worden bijgesteld. Dit komt omdat ze eerst data moeten verzamelen, deze dan analyseren en daarna de resultaten publiceren, waarna ze kunnen worden gebruikt in beleid en rapporten. De data van vandaag wordt dus pas over een aantal maanden of misschien jaren gebruikt. Dit betekend dat de situatie op dit moment mogelijkerwijs er nog slechter aan toe is dan waar we op dit moment met beleid op sturen.


Tegelijkertijd is er ook een grote mate van onzekerheid. Door de opwarming van de aarde, gebeuren er dingen op onze planeet, waar we geen vergelijkbare data uit het verleden van hebben. Dit maakt voorspellen van en anticiperen op deze gebeurtenissen daarmee lastig.
Grote vraag is bijvoorbeeld, wanneer en hoe gaan de golfstromen veranderen. Als de warme golfstroom langs West Europa stopt, zakt de temperatuur in West Europa 6 tot 8 graden. Wat dat voor invloed heeft op ons lokale, regionale en mondiale klimaat- en leefsysteem is onduidelijk.

Conclusies

Ondanks onzekerheden, geven bovenstaande gegevens geen rooskleurig beeld over wat ons te wachten staat. Dat maakt tegelijkertijd de noodzaak om, nu we ons koolstofbudget er nog niet doorheen gejaagd hebben, iets te doen.


Degenen die hierbij een bijdrage hebben geleverd aan een grotere uitstoot, dragen ook een grotere verantwoordelijkheid om dit op te lossen. Of ze deze verantwoordelijkheid ook op zich nemen is de vraag. De VS lijkt het niet te willen, maar de senioren in Nederland staan ook niet direct te dringen om hun verantwoordelijkheid te nemen, terwijl de babyboomers degenen zijn met het geld en degenen zijn die de gasbel in Groningen hebben gebruikt.

Tegelijkertijd kan niemand wachten op de ander die gaat handelen. Iedereen moet op zijn plek zijn bijdrage gaan leveren. Voor veranderingen zijn de lokale grassroots initiatieven van wezenlijk belang, waarbij middels cooperatieven en andere samenwerkingsvormen verandering kan worden gestimuleerd en kan worden verspreid.

Want wachten is geen optie meer...

Verder lezen?

• Achtergrond artikel over de impact van klimaatverandering de komende 100 jaar uit het New York Magazine.
• Achtergrond artikel met 16 vragen en antwoorden over klimaatverandering uit de New York Times
• Achtergrond artikel uit Vrij Nederland over alle ongemakkelijke aspecten van de klimaatverandering
• Achtergrond artikel uit Humo over de zeer snelle veranderingen en de wetenschap die dit probeert bij te benen
• Presentatie van Urgenda in Gouda met mogelijke maatregelen die kunnen worden genomen 
• ecosystemrestorationcamps, een grassroots beweging om bewustwording te kweken