## Climate change: Polar Region

Lees het blog van Bruno E.M. Smulders hieronder:

Je kunt veilig stellen dat de wereldwijde atmosferische trends erop wijzen dat de opwarming van de aarde feitelijk gaande is. Er zijn nog steeds, naast geleerden die het oneens zijn, anderen met politieke en/of economische belangen die de conclusies van de cijfers en rapporten, bestrijden of zelfs ontkennen.
Toch zijn de gevolgen voor beide partijen reeds nu merkbaar. Een van de ‘tipping points’, de zgn omslagpunten is het wegsmelten van het poolijs en het ontdooien van prehistorische veengebieden, de toendra van noord Rusland.

### Oorzaken

In het 5e rapport (Fifth Assessment Report (AR5)) van het IPCC, waarvan in november 2013 het laatste deel werd gepubliceerd, wordt algemeen aangenomen dat de opwarming van de aarde het oorzakelijke gevolg is van de uitstoot en ophoping in de atmosfeer van broeikasgassen, zoals CO2 (kooldioxide) en de ergste van de twee CH4 (methaan).
Als gevolg van deze opwarming smelten wereldwijd ijskappen en gletsjers versneld weg en worden in de winter niet meer aangevuld.

Reflectie

IJs is wit en koud. Zonder de aanwezigheid van ijskappen stijgt de temperatuur nog eens extra. IJs reflecteer het grootste deel van het zonlicht weer terug de atmosfeer in. Dit noemen we het albedoeffect. Door het terugkaatsen van het zonlicht kan het aardoppervlak niet verder opwarmen.

Doordat er steeds meer ijs verdwijnt wordt er steeds minder zonlicht teruggekaatst en kan de ondergrond steeds meer warmte opnemen. Het albedoeffect wordt dus minder. De lucht erboven wordt daardoor ook steeds warmer. Omdat die twee processen en de opwarming van de aarde zich simultaan afspelen, smelt het overgebleven ijs sneller. Dus wordt het oppervlakte dat warmte opneemt en vasthoudt weer groter, …. en zo ontstaat de opwarmingsspiraal, ook wel een positief terugkoppelingseffect.

### Gevolgen

De directe en indirecte consequenties, als deze opwarming doorzet, zullen wereldwijd gevolgen hebben. De vraag zal zijn hoe snel en hoe ernstig. Je kan veilig en met zekerheid stellen dat de totale wereldbevolking hier mee te maken gaat krijgen.

De warmte wordt door broeikasgassen vastgehouden en zal deze accumuleren. De uitstraling van zonnewarmte wordt dus belemerd, een zgn positief terugkoppelingseffect. Het klimaat zal wereldwijd op een ernstige manier veranderen. Globaal kun je zeggen dat droge gebieden droger worden en natte gebieden natter. Volgens een aantal wetenschappers zullen regio’s zoals bijvoorbeeld het amazone gebied opdrogen en de vegetatie zal sterven. Andere delen van de wereld, zoals Bangladesh en (delen van) Nederland zullen permanent onder meters water verdwijnen. Deze gebieden zullen voor generaties onbewoonbaar worden.

Opwarming

Het eerder geciteerd IPCC rapport durft het aan om te stellen dat een opwarming van de aarde met twee graden zeer waarschijnlijk is en dat dit mogelijk nog verder omhoog zal gaan naar 5 tot 6 graden. Er zit een zekere elasticiteit is de biosfeer van de aarde. Echter, gaan we over de tipping points heen, wat zullen daar de gevolgen van zijn?
De veranderende indicatoren wijzen in de richting van opwarming. Alle klimaatsystemen op aarde, het zgn “Systeem Aarde” zijn, het woord zegt het al, één interactief systeem. Het ene element van het systeem beïnvloedt het andere en niemand weet precies wat bijvoorbeeld het verdwijnen van veel ijs voor gevolgen heeft voor andere zoals de wind en water circulatie of de toe- of afname van broeikasgassen.

Wel is duidelijk dat CH4 vrijkomt bij het ontdooien van de permafrost in noord Rusland maar welke gevolgen dat precies heeft op de temperatuur blijft gissen. Ook is duidelijk dat door het verdwijnen van witte oppervlakken er meer warmte vastgehouden wordt door de andere vrijgekomen donkere oppervlakken. Als gevolg hiervan absorberen aarde, water en lucht meer warmte.

Aan de andere kant zal door de opwarming van de aarde, die gebieden op aarde die in de winter veel moeten bijstoken minder fossiele brandstoffen gaan gebruiken. Zo is er door de milde winter van 2013/2014 naar schatting tussen de €150 en €200 minder verstookt. Op 6,8 miljoen huishoudens is dat een heleboel kubieke meters gas ter waarde van minimaal een miljard Euro! Dit is een voorbeeld van een negatief terugkoppelingseffect.

Helaas overheersen de positieve terugkoppelingseffecten en zal het effect op de tipping points en de gevolgen daarvoor moeilijk in te schatten zijn. Maar dat de terugkoppelingseffecten gevolgen zullen hebben op het leven zoals we dat nu kennen op aarde, is evident.

Methaan

Noord Rusland was ooit het grootste veenmoeras van de wereld. In de bevroren bodem zitten miljarden tonnen broeikasgassen zoals Methaan opgeslagen. Door het ontdooien van de permafrost zal het methaan in de atmosfeer vrijkomen.

Een duidelijke video over de ijskap, het smelten en het vrijkomen van methaan: “Arctic Death Spiral and the Methane Time Bomb“.

Methaan is een van de ergste broeikasgassen dat de vicieuze cirkel van de opwarming van de aarde zal versnellen. Ten opzichte van CO2 kan CH4 veel meer warmte vasthouden en draagt daardoor relatief meer bij aan het broeikaseffect. Hierdoor zullen de miljarden tonnen CH4 bijdragen aan de versnelling van de temperatuur-toename op aarde en de gevolgen daarvan verergeren.

Hogere zeespiegel

Door het smelten van de ijskappen van groenland, de noord- en zuidpool als ook de gletsjers, gaat de zeespiegel stijgen. Hierover zijn alle geleerden het eens. Maar hoe snel en hoe veel?
Reeds lang is bekent dat het ijs op Antarctica veel sneller smelt dan gedacht. Het zuidpool continent verliest momenteel jaarlijks twee keer zoveel, ruim 150 miljard ton ijs, als bij eerdere metingen. Alleen al door dit smeltwater stijgt de zeespiegel jaarlijks met 0,45 millimeter.

Komen alle voorspellingen uit en smelt het merendeel van alle gletsjers en grote delen van alle ijskappen, dan moet er rekening gehouden worden met zeespiegel stijgingen tussen de 2 (zeer onwaarschijnlijk) en 7 meter.
Sommige wetenschappers hebben op basis van berekeningen andere modellen ontwikkeld, die een nog grotere stijging laat zien. Alleen al het smelten van de ijskap van groenland zou al voldoende zijn voor een zeespiegel stijging vanaf 5 meter. De gletsjers in de Amundsen Zee en op West-Antarctica zou al voldoende zijn voor een stijging van >1 meter. De ijskappen in Oost-Antarctica zijn goed voor een zeespiegelstijging van 3 á 4 meter.

Veranderde golfstromen

Zoals hierboven al beschreven zijn alle klimaatsystemen onlosmakelijk met elkaar verbonden. Hierdoor is moeilijk te voorspellen wat de ene verandering voor gevolgen zal hebben op de rest. Wel kan veilig gesteld worden dat zodra de gemiddelde land en zee temperatuur omhoog gaan en de zeespiegel meters stijgt, de stromingen in de oceanen en zeeën gaan veranderen. Deze wereldwijde verandering zal, volgens geleerden, verstrekkende gevolgen hebben voor de aarde en het leven zowel op het land, in de lucht als in de wereld zeeën.

De stromingen die niet alleen warm en koud water transporteren maar ook voedingsstoffen, hebben direct invloed op al het zeeleven. Door het veranderende gedrag van het zeewater zullen de windrichtingen en daardoor het klimaat ook beïnvloed worden.

De Gaia-hypothese: hoe nu verder?

James Lovelock was de eerste die in 1969 de Gaia-hypothese formuleerde. Dit beschrijft een reeks wetenschappelijke modellen voor de biosfeer en het klimaatsysteem dat de ideale voorwaarden en levensomstandigheden creëert welke leven op aarde mogelijk maken.

Kort door de bocht kun je zeggen dat veel vaststaande fenomenen in het klimaatsysteem waar wij nu aan gewend zijn, zoals bijvoorbeeld temperaturen van het aardoppervlakte, regen en windrichtingen, zullen veranderen. Niets zal meer zo zijn zoals we het nu kennen en beschreven hebben in bijvoorbeeld de watersport almanak. Ook zullen, om nog maar een ander voorbeeld te noemen, de weerberichten moeilijker te voorspellen worden omdat de bestaande weermodellen niet meer kloppen.

Al deze omstandigheden zullen het leven op onze aarde ingrijpend veranderen. Veel regio’s zullen onbewoonbaar worden door droogte of overstroming. Hierdoor zullen de leefgebieden voor mens en dier kleiner worden. Er zal door alle deze factoren een afname van het agrarische areaal ontstaan en andere gebieden zullen juist ontgonnen kunnen worden. Maar zal er voldoende over blijven om al het leven op aarde mogelijk te maken?

Er zullen grote bevolkingsmigraties plaats vinden en er zal een nieuw soort vluchteling komen: de klimaatvluchteling. Als gevolg hiervan zullen grote geopolitieke spanning ontstaan, niet alleen ivm de migratie maar ook in verband met de strijd om leefruimte en grondstoffen zoals (het recht op) voedsel.

Bron:

http://www.smartcities.nl/poolijs-tijdbom/#more-319

Opdracht permafrost:

Bekijk de website: https://nos.nl/artikel/2190087-smelten-ijs-op-de-noordpool-laat-ook-permafrost-verdwijnen.html

1. Wat wordt verstaan onder permafrost?
2. Waarom is het verdwijnen van permafrost een probleem? Beschrijf het probleem op lokale schaal en op mondiale schaal.
3. Leg uit hoe het broeikaseffect werkt? Maak gebruik van tekeningen en tekst.
4. Welke broeikasgassen zijn er?
5. Vergelijk het broeikasgas CH4 (methaan) met CO2 (Koolstofdioxide). Welke van deze is het sterkst? In welke verhouding staan deze twee gassen tot elkaar qua absorptie van warmte?
6. In de tekst wordt gesproken over het IPCC. Wat is dit voor organisatie en wat is hun rol in de bestrijding van klimaatverandering?
7. Wat is een positief terugkoppelingsmechanisme? Zie tekst.
8. Geef een voorbeeld van een positief terugkoppelingsmechanisme. Gebruik hierbij het woord albedo-effect.
9. Kijk op de volgende website en geef ook een voorbeeld van een negatief terugkoppelingseffect: http://www.climatechallenge.be/nl/klimaatverandering-woord-en-beeld/wat-is-klimaatverandering/klimaatverandering/terugkoppelingsmechanismen.aspx

Opdracht ijskappen:

Bekijk onderstaand filmpje:

https://www.youtube.com/watch?v=Fw7GfNR5PLA

1. Omschrijf in eigen woorden wat je ziet op het filmpje;
2. Vanaf welk jaar zet de verandering pas echt door?
3. Hoe zou de verandering op het filmpje kunnen worden tegengegaan?
4. Wat is jouw rol hierin?

Opdracht systeem Aarde:

De aarde is een systeem net als je lichaam. Als er schade is aan je lichaam wordt dit in veel gevallen voor je opgelost zonder dat je er vanuit je hersenen direct opdracht voor geeft. Een wondje geneest bijvoorbeeld zonder tussenkomst van jou. Onafhankelijke bacteriën lossen dit probleem voor je op. De aarde is ook zo’n systeem. Planten, dieren, bacteriën en enzymen maar ook wind, water en ijs zorgen ervoor dat het systeem aarde blijdt zoals het nu is. Door het voortdurend ingrijpen van de mens dreigt dit systeem onherstelbaar verstoord te raken. Kleine wondjes worden grote wonden of zelfs amputaties. Hierdoor ontstaan de zogeheten ‘tipping points’. Dit zijn points of no return. Wanneer we deze tipping points bereiken zal de aarde zichzelf niet meer kunnen herstellen.

Zie hiervoor:

http://tippingpointahead.nl/

https://en.wikipedia.org/wiki/Tipping_point_(climatology)

Bekijk de volgende website: https://nl.wikipedia.org/wiki/Systeem_Aarde . Hier zie je een timelapse van de noordpool. Wanneer je op de noordpool zou staan zou je slechts wat ijsschotsen zien. Nu we het vanuit de ruimte zien en versneld lijkt de noordpool opeens op een levend organisme.

De bedoeling is dat je de website leest. Er hoeven geen vragen te worden beantwoord. Dat valt dus weer mee ;-)