Wat Is De Opwarming Van De Aarde?

{h1}

De opwarming van de aarde - de geleidelijke opwarming van het aardoppervlak, de oceanen en de atmosfeer - is een van de meest vervelende milieukwesties van onze tijd.

De wereld is aan het opwarmen. Zowel het land als de oceanen zijn nu warmer dan het bijhouden van de registratie begon in 1880, en de temperaturen stijgen nog steeds omhoog. Deze temperatuurstijging is in een notendop het broeikaseffect.

Dit zijn de kale nummers, volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA): Gemiddelde oppervlaktetemperaturen stegen tussen 1880 en 2016 met een totaal van 1,71 graden Fahrenheit (0,95 graden Celsius). Het tempo van verandering was een extra 0,13 graden F ( 0.07 graden C) per decennium, waarbij het landoppervlak sneller opwarmt dan het oceaanoppervlak - 0.18 graden F (0.10 graden Celsius) versus 0.11 graden F (0.06 graden Celsius) per decennium.

De Overeenkomst van Parijs, geratificeerd door 159 landen vanaf de zomer van 2017, wil die opwarming stoppen op 2,7 graden F (1.5 graden C) boven de gemiddelde temperatuur van de aarde gedurende pre-industriële tijden - een doel waar de meeste wetenschappers en beleidsmakers het over eens zijn, zal een uitdaging zijn om te ontmoeten. (De Verenigde Staten hebben deelgenomen aan de totstandkoming van dat niet-bindende verdrag onder president Barack Obama, maar president Donald Trump heeft gezegd dat zijn regering niet zal deelnemen.) Hier is hoe de mensheid erin is geslaagd de planeet op te warmen.

Het broeikas effect

De belangrijkste oorzaak van de opwarming van vandaag is de verbranding van fossiele brandstoffen. Deze koolwaterstoffen verwarmen de planeet via het broeikaseffect, dat wordt veroorzaakt door de interactie tussen de atmosfeer van de aarde en binnenkomende straling van de zon. "De basisfysica van het broeikaseffect werd meer dan honderd jaar geleden bedacht door een slimme man die alleen potlood en papier gebruikte," vertelde Josef Werne, een professor in de geologie en milieuwetenschappen aan de Universiteit van Pittsburgh, aan WordsSideKick.com.

Die "slimme kerel" was Svante Arrhenius, een Zweedse wetenschapper en uiteindelijk Nobelprijswinnaar. Simpel gezegd, zonnestraling raakt het aardoppervlak en stuitert vervolgens terug naar de atmosfeer als warmte. Gassen in de atmosfeer vangen deze warmte op en voorkomen dat deze ontsnapt in de leegte van de ruimte (goed nieuws voor het leven op de planeet). In een paper uit 1895 ontdekte Arrhenius dat broeikasgassen zoals koolstofdioxide warmte konden vasthouden dicht bij het aardoppervlak - en dat kleine veranderingen in de hoeveelheid van die gassen een groot verschil konden maken in de hoeveelheid warmte die opgesloten zat.

Broeikasgassen

Sinds het begin van de industriële revolutie hebben mensen de balans van gassen in de atmosfeer snel veranderd. Verbranding van fossiele brandstoffen zoals kolen en olie geeft waterdamp, koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), ozon en stikstofoxide (N2O) vrij - de primaire broeikasgassen. Koolstofdioxide is het meest voorkomende broeikasgas. Tussen ongeveer 800.000 jaar geleden en het begin van de industriële revolutie bedroeg zijn aanwezigheid in de atmosfeer ongeveer 280 delen per miljoen (ppm). Vandaag is het ongeveer 400 ppm. (Dit aantal betekent dat er 400 moleculen kooldioxide in de lucht zijn per miljoen luchtmoleculen.)

Niveaus van CO2 waren niet zo hoog sinds het tijdperk Plioceen, dat tussen 3 miljoen en 5 miljoen jaar geleden plaatsvond, volgens de Scripps Institution of Oceanography.

In 2015 was CO2 goed voor ongeveer 82 procent van alle Amerikaanse broeikasgasemissies, volgens een EPA-inventaris.

"We weten door middel van zeer nauwkeurige instrumentmetingen dat er een ongekende toename van CO2 in de atmosfeer is.We weten dat CO2 infraroodstraling absorbeert [hitte] en de wereldwijde gemiddelde temperatuur stijgt", zegt Keith Peterman, hoogleraar scheikunde aan het York College van Pennsylvania, en zijn onderzoekspartner, Gregory Foy, een universitair hoofddocent scheikunde aan het York College of Pennsylvania, vertelde WordsSideKick.com in een gezamenlijk e-mailbericht.

CO2 vindt zijn weg naar de atmosfeer via verschillende routes. Verbranding van fossiele brandstoffen maakt CO2 vrij en is verreweg de belangrijkste manier waarop Amerikaanse emissies de wereld warm houden. Volgens het EPA-rapport uit 2015, vrijkomt de Amerikaanse fossiele brandstofverbranding, inclusief elektriciteitsopwekking, jaarlijks iets meer dan 5,5 miljard ton (5 miljard ton) CO2 in de atmosfeer. Andere processen - zoals niet-energetisch gebruik van brandstoffen, de productie van ijzer en staal, cementproductie en afvalverbranding - verhogen de totale jaarlijkse CO2-uitstoot in de VS naar bijna 6 miljard ton (5,5 miljard metrische ton).

Ontbossing levert ook een grote bijdrage aan overmatig CO2 in de atmosfeer. In feite is ontbossing de op een na grootste antropogene (door de mens gemaakte) bron van koolstofdioxide, volgens onderzoek gepubliceerd door Duke University. Wanneer bomen worden gedood, maken ze de koolstof vrij die ze tijdens de fotosynthese hebben opgeslagen. Volgens de Global Forest Resources Assessment van 2010 geeft ontbossing jaarlijks bijna een miljard ton koolstof vrij in de atmosfeer.

Methaan is het op één na meest voorkomende broeikasgas, maar het is veel efficiënter in het vangen van warmte. In 2012 was het gas goed voor ongeveer 9 procent van alle Amerikaanse broeikasgasemissies, volgens de EPA. De EPA meldt dat methaan gedurende een periode van 100 jaar 20 keer meer impact heeft dan koolstofdioxide op de klimaatverandering.

Methaan kan afkomstig zijn van vele natuurlijke bronnen, maar mensen veroorzaken een groot deel van de methaanemissies door mijnbouw, het gebruik van aardgas, massale opvoeding van het vee en het gebruik van stortplaatsen, volgens de Inventaris van VS-broeikasgasemissies en -putten van 1990 tot 2012. Volgens de EPA zijn mensen verantwoordelijk voor meer dan 60 procent van de methaanemissies.

Er zijn enkele hoopvolle trends in de uitstoot van broeikasgassen. Hoewel de Amerikaanse emissies tussen 1990 en 2014 met 7,7 procent zijn gestegen, zijn ze volgens de EPA-gegevens in de periode 2005-2014 met 8 procent gedaald. Een groot deel van de reden voor deze recente daling is de vervanging van steenkool door aardgas, volgens het Centrum voor Klimaat en Energieoplossingen. De Amerikaanse economie is ook overgestapt van op productie gebaseerde naar een minder koolstofintensieve diensteneconomie. Brandstofefficiënte voertuigen en energie-efficiëntienormen voor gebouwen hebben ook de emissies verbeterd, volgens de EPA.

Effecten van het broeikaseffect

Opwarming van de aarde betekent niet alleen opwarming - en daarom is 'klimaatverandering' de trendloze term geworden onder onderzoekers en beleidsmakers. Terwijl de aarde gemiddeld steeds heter wordt, kan deze temperatuurstijging paradoxale effecten hebben, zoals ernstigere sneeuwstormen. Er zijn verschillende manieren waarop klimaatverandering de wereld kan en zal beïnvloeden: door ijs te smelten, door aldroge gebieden uit te drogen, door extreme weersomstandigheden te veroorzaken en door het delicate evenwicht van de oceanen te verstoren.

De grote smelt

Misschien is het meest zichtbare effect van klimaatverandering tot nu toe het smelten van gletsjers en zee-ijs. De ijskappen zijn sinds het einde van de laatste ijstijd ongeveer 11.700 jaar geleden teruggetrokken, maar de opwarming van de laatste eeuw heeft hun ondergang bespoedigd. Een studie uit 2016 wees uit dat er 99 procent kans is dat de opwarming van de aarde de recente terugtocht van gletsjers heeft veroorzaakt; in feite toonden de onderzoeken aan dat deze rivieren van ijs 10 tot 15 keer minder afstand hadden afgelegd dan het zou zijn geweest als het klimaat stabiel was gebleven. Glacier National Park in Montana had 150 gletsjers in de late jaren 1800. Vandaag heeft het 26. Het verlies van gletsjers kan het verlies van mensenlevens veroorzaken wanneer ijskoude dammen die gletsjermeren tegenhouden destabiliseren en barsten, of wanneer lawines worden veroorzaakt door onstabiele ijsbergdorpen.

Op de Noordpool verloopt de opwarming twee keer zo snel als op de middelste breedtegraden, en het zee-ijs laat de spanning zien. Herfst- en winterijs in het Arctische hitrecord dieptepunt in zowel 2015 als 2016, wat betekent dat de ijsvlakte niet zoveel van de open zee bedekte als eerder werd waargenomen. Volgens de NASA zijn de 13 kleinste maximale winterlengtes van zee-ijs in het noordpoolgebied allemaal gebeurd in de afgelopen 13 jaar. Het ijs vormt zich ook later in het seizoen en smelt gemakkelijker in de lente. Sommige wetenschappers denken dat de Arctische Oceaan ijsvrije zomers zal zien binnen 20 of 30 jaar.

In Antarctica was de foto iets minder duidelijk. Het West-Antarctisch schiereiland warmt sneller op dan ergens anders dan sommige delen van het Noordpoolgebied, volgens de Antarctische en Zuidelijke Oceaan Coalitie. Het schiereiland is waar de ijsbaan van Larsen C in juli 2017 net scheurde, met een ijsberg ter grootte van Delaware. Het zee-ijs van Antarctica is echter zeer variabel en sommige gebieden hebben de afgelopen jaren zelfs recordhoogten bereikt - hoewel die recordhoogtes de vingerafdrukken van de klimaatverandering kunnen dragen, omdat ze kunnen voortvloeien uit ijs op het land dat zich verplaatst naar de zee als de gletsjers smelten, of in opwarming gerelateerde veranderingen in de wind. In 2017 keerde dit patroon van recordhoog ijs echter abrupt terug, met een record dieptepunt. Op 3 maart 2017 werd Antarctisch zee-ijs gemeten op een afstand van 184.000 vierkante kilometer (184.000 vierkante kilometer) minder dan het vorige dieptepunt vanaf 1997.

Heter en droger

De opwarming van de aarde zal ook de dingen tussen de polen veranderen. Veel droge gebieden zullen naar verwachting nog droger worden naarmate de wereld warmer wordt. Van de zuidwestelijke en centrale vlaktes van de Verenigde Staten wordt bijvoorbeeld verwacht dat ze tientallen jarenlange 'megadroughts' ervaren die harder zijn dan wat dan ook in het menselijk geheugen.

"De toekomst van droogte in het westen van Noord-Amerika zal waarschijnlijk nog erger zijn dan iemand ooit heeft meegemaakt in de geschiedenis van de Verenigde Staten," Benjamin Cook, klimaatwetenschapper bij het Goddard Institute of Space Studies van de NASA in New York City, die onderzoek publiceerde naar deze droogten in 2015, vertelde WordsSideKick.com. "Dit zijn droogten die onze hedendaagse ervaring zo ver overstijgen dat ze bijna onmogelijk zijn om zelfs maar aan te denken."

De studie voorspelde een kans van 85 procent op droogteperiodes van ten minste 35 jaar in de regio tegen 2100. De belangrijkste oorzaak van de droogte is volgens de onderzoekers de toenemende verdamping van water uit heter en heter bodem. Veel van de neerslag die in deze droge gebieden valt, gaat verloren.

Ondertussen blijkt uit 2014 dat veel gebieden waarschijnlijk minder neerslag zullen zien als het klimaat warmer wordt. Subtropische regio's, waaronder de Middellandse Zee, de Amazone, Midden-Amerika en Indonesië zullen waarschijnlijk het zwaarst worden getroffen, die studie vond, terwijl Zuid-Afrika, Mexico, West-Australië en Californië ook zullen uitdrogen.

Extreem weer

Nog een impact van het broeikaseffect: extreem weer. Van orkanen en tyfonen wordt verwacht dat ze intenser worden naarmate de planeet warmer wordt. Deere oceanen verdampen meer vocht, de motor die deze stormen van brandstof voorziet. Het Internationaal Panel voor Klimaatverandering (IPCC) voorspelt dat, zelfs als de planeet zijn energiebronnen en overgangen naar een minder intensieve economie met fossiele brandstof (bekend als het A1B-scenario) diversifieert, tropische cyclonen waarschijnlijk tot 11 procent intenser zullen zijn op gemiddelde. Dat betekent meer wind- en waterschade op kwetsbare kustlijnen. (Het IPCC is een internationale organisatie die is opgericht door de Verenigde Naties om te rapporteren over de toestand van de wetenschap inzake klimaatverandering en om de beste projecties van klimaateffecten en strategieën voor de aanpassing aan de projecties te bieden.)

Paradoxaal genoeg kan klimaatverandering ook extremere sneeuwstormen veroorzaken. Volgens de nationale centra voor milieu-informatie zijn extreme sneeuwstormen in de oostelijke Verenigde Staten sinds het begin van de twintigste eeuw twee keer zo gewoon geworden.Nogmaals, opwarming van de oceaan temperaturen leiden tot een verhoogde verdamping van vocht in de atmosfeer. Dit vocht drijft stormen af ​​die de continentale Verenigde Staten treffen.

Verstoring van de oceaan

Enkele van de meest directe gevolgen van het broeikaseffect liggen onder de golven. Oceanen fungeren als een koolstofput - ze absorberen opgeloste koolstofdioxide. Dat is geen slechte zaak voor de atmosfeer, maar het is niet geweldig voor het mariene ecosysteem. Wanneer koolstofdioxide reageert met zeewater, leidt dit tot een daling van de pH, een proces dat bekend staat als verzuring van de oceaan. Verhoogde zuurgraad eet weg bij de calciumcarbonaat-omhulsels en skeletten waar veel oceaanorganismen van afhankelijk zijn om te overleven. Deze omvatten schaaldieren, pteropoden en koralen, volgens NOAA.

Vooral koralen zijn de kanarie in een kolenmijn voor de klimaatverandering in de oceanen. Zeewetenschappers hebben alarmerende niveaus van koraalverbleking waargenomen, gebeurtenissen waarbij koraal de symbiotische algen uitdrijft die hen van voedingsstoffen voorzien en hun levendige kleuren geven. Bleken vindt plaats wanneer koraal gestrest is en stressoren kunnen hoge temperaturen bevatten. In 2016 en 2017 maakte het Australische Great Barrier Reef back-to-back bleekevenementen mee. Koraal kan het bleken overleven, maar herhaalde bleekgebeurtenissen maken overleven steeds minder waarschijnlijk.

Hoe zit het met de hiatus?

Ondanks een overweldigende wetenschappelijke consensus over de oorzaken en de realiteit van het broeikaseffect, is de kwestie politiek gezien omstreden. Ontkenners van klimaatverandering hebben bijvoorbeeld betoogd dat de opwarming tussen 1998 en 2012 vertraagde, een fenomeen dat bekend staat als de "hiatus van de klimaatverandering".

Helaas voor de planeet heeft de onderbreking nooit bestaan. Twee studies, een gepubliceerd in het tijdschrift Science in 2015 en een gepubliceerd in 2017 in het tijdschrift Science Advances, hebben de oceaantemperatuurgegevens opnieuw geanalyseerd die de opwarming van de aarde vertoonden en vonden dat het in feite slechts een meettijd was. Tussen de jaren 1950 en 1990 werden de meeste metingen van de oceaantemperatuur aan boord van onderzoeksschepen gedaan. Water zou via de machinekamer in de leidingen worden gepompt, waardoor het water enigszins werd verwarmd. Na de jaren negentig begonnen wetenschappers op oceaanboeien gebaseerde systemen te gebruiken, die nauwkeuriger waren om de oceaantemperaturen te meten. Het probleem kwam omdat niemand corrigeerde voor de verandering in de metingen tussen boten en boeien. Het maken van die correcties toonde aan dat de oceanen gemiddeld 0,22 graden Celsius warden opgewarmd per 2000 jaar, bijna twee keer zo snel als eerdere schattingen van 0,12 graden Celsius (0,07 graden Celsius) per decennium.

Hoe het broeikaseffect op te lossen

Een groeiend aantal bedrijfsleiders, overheidsfunctionarissen en privé-burgers maakt zich zorgen over de opwarming van de aarde en de implicaties daarvan, en stelt stappen voor om de trend te keren.

"Terwijl sommigen beweren dat 'de aarde zichzelf zal genezen', werken de natuurlijke processen om dit door de mens veroorzaakte CO2 uit de atmosfeer te verwijderen op het tijdschaal van honderdduizenden tot miljoenen jaren, 'aldus de Werne van de universiteit van Pittsburgh. "Dus, ja, de aarde zal zichzelf genezen, maar niet op tijd om onze culturele instellingen te behouden zoals ze zijn. Daarom moeten we, in ons eigen zelfbelang, op een of andere manier handelen om de veranderingen in het klimaat aan te pakken wij veroorzaken. "

De meest ambitieuze poging om opwarming te voorkomen is de Overeenkomst van Parijs. Dit niet-bindende internationale verdrag trad in november 2016 in werking. Het doel is om de opwarming "ruim onder de 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau te houden en door te gaan met de inspanningen om de temperatuurstijging nog verder te beperken tot 1,5 graden Celsius", aldus de Verenigde Naties.. Elke ondertekenaar van het verdrag stemde ermee in om zijn eigen vrijwillige emissiegrenswaarden vast te stellen en deze mettertijd strenger te maken. Voor de Verenigde Staten onder president Obama betekende dit dat de uitstoot van broeikasgassen in 2025 tot minder dan 28 procent van het niveau van 2005 moest worden beperkt. Klimaatwetenschappers verklaarden dat de tot nu toe voorgestelde emissiegrenswaarden de opwarming niet zo laag zouden houden als 1,5 of zelfs 2 graden Celsius, maar dat het een verbetering zou zijn ten opzichte van het "business-as-usual" -scenario.

President Trump zei echter in juni dat zijn regering de Overeenkomst van Parijs niet zal nakomen. Kort daarna verklaarden meer dan 1.000 burgemeesters, gouverneurs en bedrijfsleiders zich te houden aan de beloofde emissiereducties, rapporteerde Inside Climate News.

De oplossing van de klimaatverandering vereist grote verschuivingen in de energieproductie, van fossiele brandstoffen tot minder koolstofintensieve bronnen. Sommige wetenschappers denken zelfs dat geo-engineering nodig zal zijn om de planeet te koelen.

Opwarming van de aarde snelle feiten

Volgens NASA:

  • De kooldioxidegehaltes in de atmosfeer zijn met ingang van 2017 406,5 ppm, het hoogste niveau in 650.000 jaar.
  • De gemiddelde mondiale temperatuur is sinds 1880 1,7 graden F (0,94° C) hoger.
  • De minimale uitgestrektheid van Arctische zomerse zee-ijs is sinds de jaren tachtig met 13,3 procent per decennium afgenomen.
  • Landijs is sinds 2002 met 286 gigaton per jaar aan de polen afgenomen.
  • Het wereldwijde zeeniveau is de afgelopen eeuw met 7 inch (176 millimeter) gestegen.

Marc Lallanilla en Alina Bradford hebben bijgedragen aan dit artikel.

Extra middelen

  • EPA: basisinformatie over klimaatverandering
  • NASA: wereldwijde klimaatverandering
  • USGS: terugtrekken van gletsjers in Glacier National Park

Ga voor de meest recente informatie over de opwarming van de aarde en het broeikaseffect naar:

  • WordsSideKick.com-onderwerp: broeikasnieuws en -functies

Video Supplement: De opwarming van de aarde: Missie Aarde.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com