Chaotisch weer

OP ALLERLEI manieren zijn de meesten van ons afhankelijk van brandstoffen op koolstofbasis. Wij verplaatsen ons in auto’s en andere voertuigen die rijden op benzine of diesel. Wij gebruiken elektriciteit die wordt opgewekt door centrales die kolen, aardgas of olie verbruiken. Wij stoken hout, houtskool, aardgas en steenkool om te koken of warm te blijven. Door al deze activiteiten komt er kooldioxide in de atmosfeer terecht. Dat gas houdt de van de zon afkomstige warmte vast.

Wij brengen ook andere warmte vasthoudende broeikasgassen in de atmosfeer. Distikstofoxide komt vrij uit de stikstofmest die in de landbouw wordt gebruikt. Methaan wordt afgegeven door rijstvelden en weilanden. Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s) ontstaan bij de vervaardiging van schuimplastic en bij andere industriële processen. CFK’s houden niet alleen warmte vast maar breken ook de ozonlaag in de aardstratosfeer af.

Met uitzondering van de CFK’s, die nu aan banden gelegd zijn, worden deze warmte vasthoudende gassen in steeds grotere hoeveelheden in de dampkring uitgestoten. Dat komt ten dele door de groeiende aantallen mensen op aarde, gepaard met de groei van het energieverbruik, de industriële bedrijvigheid en de landbouw. Volgens het in Washington zetelende Bureau voor Milieubescherming wordt er nu jaarlijks zes miljard ton kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer geloosd. Deze broeikasgassen verdwijnen niet zo maar; ze kunnen tientallen jaren in de dampkring blijven hangen.

Over het algemeen zijn wetenschappers van twee dingen volkomen overtuigd. Ten eerste dat de hoeveelheid kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer in de afgelopen decennia en eeuwen is toegenomen. Ten tweede dat de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde in de afgelopen honderd jaar met 0,3 tot 0,6 °C is gestegen.

De vraag rijst of er verband bestaat tussen de mondiale opwarming en de door mensen teweeggebrachte ophoping van broeikasgassen. Sommige wetenschappers zeggen dat dit waarschijnlijk niet zo is en wijzen erop dat de temperatuurstijging binnen het bestek van de natuurlijke variatie valt en dat de zon ervoor verantwoordelijk kan zijn. Maar veel klimaatdeskundigen zijn het eens met de bewoordingen van een rapport door het Intergovernmental Panel on Climate Change. Daarin stond dat het „onwaarschijnlijk” is dat de temperatuurstijging „van geheel natuurlijke oorsprong is” en dat „de bewijslast doet vermoeden dat er sprake is van waarneembare menselijke invloed op het mondiale klimaat”. Toch is er nog onzekerheid of de planeet warmer wordt door menselijke activiteiten — vooral over de vraag hoe snel de aarde in de 21ste eeuw zou kunnen opwarmen en wat precies de gevolgen zouden zijn.

Onzekerheden leiden tot discussies

Als klimatologen een toekomstig broeikaseffect voorspellen, gaan zij af op klimaatmodellen waarmee op de snelste en krachtigste computers ter wereld gewerkt wordt. Maar het klimaat op aarde wordt bepaald door een uiterst complexe wisselwerking van de aardrotatie, de atmosfeer, oceanen, ijs, de landgesteldheid en de zon. Met zo veel factoren die op zo’n reusachtige schaal meespelen is het voor elke computer onmogelijk met zekerheid te voorspellen wat er over vijftig of honderd jaar zal gebeuren. In het blad Science werd onlangs opgemerkt: „Veel klimaatdeskundigen waarschuwen dat het nog helemaal niet duidelijk is dat de planeet warmer begint te worden door menselijke activiteiten — of hoe ernstig de broeikasopwarming zal zijn als het zo ver is.”

Onzekerheden maken het makkelijk te ontkennen dat er sprake is van enig gevaar. Wetenschappers die sceptisch tegenover de mondiale opwarming staan en machtige industrieën die er economisch belang bij hebben de status quo te handhaven, voeren aan dat het huidige kennisstadium geen corrigerende maatregelen, die kostbaar zouden kunnen zijn, rechtvaardigt. Per slot van rekening, zeggen zij, zal de toekomst misschien niet zo slecht zijn als sommigen denken.

Milieubeschermers stellen daar tegenover dat de beleidmakers zich niet door wetenschappelijke onzekerheden tot zorgeloosheid mogen laten verleiden. Hoewel het waar is dat het toekomstige klimaat misschien niet zo slecht is als sommigen vrezen, is het ook mogelijk dat de situatie nog ernstiger wordt! Bovendien, redeneren zij, wil het feit dat men niet zeker weet wat er in de toekomst zal gebeuren, niet zeggen dat er niets gedaan moet worden om het risico tot een minimum te beperken. Mensen die met roken stoppen, bijvoorbeeld, eisen niet eerst wetenschappelijke bewijzen dat als zij blijven roken, zij zonder mankeren dertig of veertig jaar later longkanker zullen krijgen. Zij stoppen omdat zij het risico erkennen en dat tot een minimum willen beperken of uitbannen.

Wat wordt er gedaan?

Omdat er zo veel gediscussieerd wordt over de schaal waarop het probleem van de mondiale opwarming zich voordoet — en zelfs over het al dan niet bestaan van een probleem — is het niet verwonderlijk dat ook de meningen over wat eraan gedaan moet worden, verschillen. Jarenlang hebben milieugroepen geijverd voor een wijdverbreid gebruik van niet-vervuilende energiebronnen. De zon, de wind, rivieren en ondergrondse stoom- en heetwaterreservoirs kunnen bruikbare energie leveren.

Milieubeschermers hebben er ook bij regeringen op aangedrongen wetten aan te nemen om de uitstoot van warmte vasthoudende gassen terug te dringen. Regeringen hebben daar op papier gehoor aan gegeven. In 1992 bijvoorbeeld hebben op de Milieutop in het Braziliaanse Rio de Janeiro vertegenwoordigers van zo’n 150 landen een verdrag getekend ter bevestiging van hun afspraak om de uitstoot van broeikasgassen, vooral van kooldioxide, te verminderen. Het was de bedoeling dat tegen het jaar 2000 de uitstoot van broeikasgassen door de industrielanden teruggebracht zou zijn tot het niveau van 1990. Hoewel enkele landen vorderingen in die richting geboekt hebben, houden de meeste rijke landen zich bij lange na niet aan hun bescheiden gelofte. In plaats van de uitstoot te verminderen, produceren de meeste landen meer broeikasgassen dan ooit! In de Verenigde Staten bijvoorbeeld denkt men dat de uitstoot van kooldioxide tegen het jaar 2000 vermoedelijk elf procent hoger zal liggen dan in 1990.

Nog niet zo lang geleden zijn er stappen ondernomen om internationale overeenkomsten bindend te maken. In plaats van reducties vrijwillig te houden, zoals bij het akkoord van 1992, wordt er aangedrongen op afspraken over beperking van de uitstoot die verplichtend zijn.

De kosten van veranderingen

Politieke leiders willen graag als vrienden van de aarde worden gezien. Maar zij houden ook een oogje op de gevolgen die veranderingen voor de economie kunnen hebben. Omdat, volgens het blad The Economist, negentig procent van de wereld voor zijn energie gebruik maakt van brandstof op koolstofbasis, zou het grote veranderingen teweegbrengen als men op iets anders overschakelde; en de kosten van veranderingen zijn het onderwerp van felle debatten.

Wat zou het kosten om de uitstoot van broeikasgassen tegen het jaar 2010 terug te dringen tot tien procent onder die van 1990? Het antwoord hangt ervan af aan wie u het vraagt. Beschouw de heersende meningen in de Verenigde Staten eens, het land dat meer broeikasgassen in de atmosfeer uitstoot dan enig ander land. Industriële denktanks waarschuwen dat zo’n reductie de economie van de VS jaarlijks miljarden dollars zou kosten en 600.000 mensen werkloos zou maken. Milieubeschermers daarentegen zeggen dat het bereiken van dezelfde doelstelling de economie jaarlijks miljarden dollars zou besparen en 773.000 nieuwe banen zou creëren.

Ondanks oproepen van milieugroeperingen tot onmiddellijke stappen zijn er machtige industrieën — autofabrikanten, oliemaatschappijen en steenkoolproducenten, om er slechts enkele te noemen — die hun aanzienlijke kapitaal en invloed aanwenden om de dreiging van een mondiale opwarming te bagatelliseren en het economische effect van het afstappen van het gebruik van fossiele brandstoffen te overdrijven.

De discussie duurt voort. Indien mensen echter het klimaat veranderen en er alleen over praten, dan zal het gezegde dat iedereen over het weer praat maar niemand er iets aan doet, een onheilspellende nieuwe betekenis krijgen.

[Kader op blz. 5]

Het Kyoto-protocol

In december 1997 kwamen ruim 2200 afgevaardigden uit 161 landen in het Japanse Kyoto bijeen voor het uitwerken van een overeenkomst of protocol om iets aan de dreigende mondiale opwarming te doen. Na meer dan een week van discussies besloten de afgevaardigden dat de industrielanden de uitstoot van broeikasgassen tegen het jaar 2012 teruggebracht moeten hebben tot gemiddeld 5,2 procent onder het niveau van 1990. Sancties voor schenders van de overeenkomst zouden later vastgesteld worden. Stel dat alle landen zich aan het verdrag houden, hoeveel verschil zal een vermindering van 5,2 procent dan maken? Kennelijk heel weinig. Het blad Time berichtte: „Voor een flinke vermindering van de broeikasgassen, die zich sinds het begin van de industriële revolutie in de atmosfeer hebben opgehoopt, zou een reductie van 60% nodig zijn.”

[Kader/Diagram op blz. 7]

Het broeikaseffect geïllustreerd

Het broeikaseffect: De aardatmosfeer houdt, net als de ruiten in een broeikas, de zonnewarmte gevangen. Het zonlicht verwarmt de aarde, maar de warmte die ontstaat — in de vorm van infrarode straling — kan niet gemakkelijk uit de atmosfeer ontsnappen. Dat komt doordat de broeikasgassen de straling tegenhouden en een deel ervan terugsturen naar de aarde, waardoor de warmte aan het aardoppervlak nog groter wordt.

[Diagram]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

1. Zon

2. Vastgehouden infrarode straling

3. Broeikasgassen

4. Ontsnappende straling

[Kader/Diagram op blz. 8, 9]

Krachten die het klimaat beheersen

Willen wij de huidige discussie over mondiale opwarming begrijpen, dan moeten wij iets van de ontzag inboezemende krachten begrijpen die ons klimaat maken tot wat het is. Laten wij eens enkele grondbeginselen beschouwen.

1. De zon — Bron van warmte en licht

Het leven op aarde is afhankelijk van de reusachtige kernoven die wij de zon noemen. De zon is ruim een miljoen maal zo groot als de aarde en zorgt voor een altijd betrouwbare toevoer van warmte en licht. Een daling in de produktie van de zon zou onze planeet in ijs hullen; een stijging zou de aarde tot een gloeiend hete braadpan maken. Daar de baan die de aarde beschrijft op een afstand van zo’n 150 miljoen kilometer van de zon ligt, ontvangt de aarde slechts de helft van een miljardste deel van de energie die de zon uitstraalt. Niettemin is dit precies de juiste hoeveelheid om een klimaat te bewerkstelligen waarin leven kan gedijen.

2. De atmosfeer — De warme deken van de aarde

De zon is niet de enige factor die de temperatuur op aarde bepaalt; ook onze atmosfeer speelt een essentiële rol. De aarde en de maan staan op gelijke afstand van de zon, dus beide ontvangen verhoudingsgewijs ongeveer dezelfde hoeveelheid warmte van de zon. Maar terwijl de gemiddelde temperatuur op aarde 15 °C bedraagt, is die op de maan een kille –18 °C. Vanwaar het verschil? De aarde heeft een atmosfeer, de maan niet.

Onze atmosfeer — de uit zuurstof, stikstof en andere gassen bestaande zwachtel rond de aarde — houdt iets van de zonnewarmte vast en laat de rest ontsnappen. Het proces wordt vaak met een broeikas vergeleken. Een broeikas is, zoals u waarschijnlijk weet, een gebouw met wanden en een dak van glas of plastic. Het zonlicht valt ongehinderd binnen en verwarmt het interieur. Tegelijkertijd vertragen het dak en de wanden het ontsnappen van de warmte.

Op dezelfde manier laat onze atmosfeer het zonlicht door om het aardoppervlak te verwarmen. De aarde op haar beurt stuurt de warmte-energie als infrarode straling terug de atmosfeer in. Veel van deze straling gaat niet rechtstreeks de ruimte in doordat bepaalde gassen in de atmosfeer ze absorberen en ze naar de aarde terugdirigeren, wat de warmte van de aarde verhoogt. Dit verwarmingsproces noemt men het broeikaseffect. Als onze atmosfeer de zonnewarmte niet op deze manier zou vasthouden, zou de aarde net zo levenloos zijn als de maan.

3. Waterdamp — Het voornaamste broeikasgas

Negenennegentig procent van onze atmosfeer bestaat uit twee gassen: stikstof en zuurstof. Hoewel deze gassen een essentiële rol spelen in complexe kringlopen die het leven op aarde in stand houden, spelen ze nauwelijks rechtstreeks een rol in het reguleren van het klimaat. De taak het klimaat te reguleren, komt voor rekening van het resterende één procent van de atmosfeer, warmte vasthoudende broeikasgassen, waartoe waterdamp, kooldioxide, distikstofoxide, methaan, chloorfluorkoolwaterstoffen en ozon behoren.

Het meest cruciale broeikasgas — waterdamp — wordt meestal helemaal niet als een gas gezien, daar wij gewend zijn aan water in zijn vloeibare vorm te denken. Toch zit elk molecule waterdamp in de atmosfeer boordevol warmte-energie. Wanneer bijvoorbeeld damp in een wolk afkoelt en condenseert, komt er warmte vrij, waardoor krachtige convectiestromen ontstaan. De dynamische beweging van waterdamp in onze atmosfeer speelt een beslissende en complexe rol in de bepaling van zowel het weer als het klimaat.

4. Kooldioxide — Onontbeerlijk voor het leven

Het gas dat bij discussies over mondiale opwarming het vaakst ter sprake komt, is kooldioxide. Het is misleidend kooldioxide als niets dan een vervuilende stof af te doen. Kooldioxide is een essentieel ingrediënt bij de fotosynthese, het proces door middel waarvan groene planten voedsel voor zichzelf maken. Mens en dier ademen zuurstof in en kooldioxide uit. Planten nemen kooldioxide op en staan zuurstof af. Het is in feite een van de voorzieningen van de Schepper die het leven op aarde mogelijk maken.a Maar de aanwezigheid van te veel kooldioxide in de atmosfeer zou kennelijk te vergelijken zijn met het leggen van een extra deken op een bed. Het zou er warmer door kunnen worden.

Een complexe reeks van krachten

Niet alleen de zon en de atmosfeer bepalen het klimaat. Ook oceanen en ijskappen, oppervlaktemineralen en vegetatie, de ecosystemen van de aarde, een hele reeks biogeochemische processen en de omloopmechanismen van de aarde spelen een rol. Bij de studie van het klimaat zijn bijna alle aardwetenschappen betrokken.

[Voetnoten]

[Diagram]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

Zon

De atmosfeer

Waterdamp (H₂O)

Kooldioxide (CO₂)