De aarde warmt op doordat de hoeveelheid CO2 in de lucht toeneemt. Maar hoe gevoelig het klimaat precies is voor de stijging in CO2, dat is onzeker. De huidige inschatting is dat een verdubbeling van CO2 2,5 tot 4 graden opwarming geeft. Deze inschatting van de klimaatgevoeligheid is mede gebaseerd op onderzoek naar het klimaat in het verre verleden.
Hoe komen we iets te weten over het klimaat van lang geleden? Een speciaal vakgebied, paleo-klimatologie houdt zich hier mee bezig. Onder andere door te boren in ijs en de oceaanbodem.
Grote ijsmassa's, zoals gletsjers en ijskappen, zijn ontstaan door een ophoping van sneeuw, jaar na jaar. Onder druk van zijn eigen gewicht vervormt de sneeuw tot ijs. Het ijs in de onderste lagen is het oudst. Het ijs op de bodem van de kilometersdikke ijskappen op Groenland en Antarctica is naar schatting meer dan een miljoen jaar oud!
Bij een ijsboring wordt in stukken een kilometerslange ijskern omhoog gehaald. De luchtbelletjes gevangen in dit ijs worden vervolgens chemisch onderzocht. Op deze manier komen we de samenstelling van de lucht te weten op het moment dat dit ijs gevormd werd. Wanneer dat was is af te leiden uit de koolstof atomen, hoe warm het toen was is af te leiden uit de zuurstofatomen en de concentratie CO2 in die tijd volgt direct uit de samenstelling van het luchtbelletje.
Boringen op Antarctica door onderzoekers van het EPICA project (European Project for Ice Coring in Antarctica) gaan terug tot wel 800.000 jaar. Zo zijn we veel te weten gekomen over de timing van ijstijden en de rol van CO2 in de periodes van afkoeling en opwarming van de aarde tijdens het komen en gaan van de ijstijden (afbeelding 1). Inmiddels boren onderzoekers van het project ‘Beyond EPICA- Oldest Ice’ naar ijs van zelfs wel 1,5 miljoen jaar oud!
In onderstaande video zie je hoe de onderzoekers op Antarctica een ijskern boren.
Waardevolle informatie over verleden klimaten ligt ook opgeslagen in de oceaanbodem. Kleine zeediertjes (foraminifera) die leven in het water aan de oppervlakte dwarrelen naar beneden als ze sterven en komen op de oceaanbodem terecht. De chemische samenstelling van deze skeletjes zegt iets over de temperatuur, het zoutgehalte en de zuurgraad van het oceaanwater waarin de diertjes leefden. Door te boren in de oceaanbodem en deze boorkernen te analyseren, kunnen we terugkijken in de tijd. Uit de verandering in de samenstelling van de boorkern met de diepte krijgen we informatie krijgen over de temperatuur en de CO2 concentratie uit het verre verleden. Niet zo precies als de informatie uit de ijskernen, maar we kunnen wel verder terugkijken in de tijd, tot vele miljoenen jaren terug (afbeelding 1).
Afbeelding 2 laat duidelijk een verband zien tussen CO2 en temperatuur op basis van paleo-klimatologisch onderzoek. Zo'n 50 miljoen jaar geleden was het op aarde 10 tot 18 graden warmer dan nu. De CO2 concentratie was toen veel hoger, 1150 tot 2500 ppm (parts per million, dat is 1 CO2 molecuul per miljoen luchtmoleculen) in plaats van 420 ppm. Op het hoogtepunt van de laatste ijstijd zo'n 20.000 jaar geleden was het op aarde 5 tot 7 graden kouder dan nu bij een lagere CO2 concentratie van 188 tot 194 ppm. Het verband tussen CO2 en temperatuur is duidelijk en ook is duidelijk uit het onderzoek dat een verandering in CO2 een verandering in temperatuur veroorzaakt.
Als we de klimaatgevoeligheid van de aarde kennen en als we weten hoe de concentratie CO2 (en andere broeikasgassen als methaan en lachgas) gaat veranderen, dan kunnen we goed inschatten hoe de temperatuur op aarde gaat veranderen. Daarom wordt veel onderzoek gedaan naar de klimaatgevoeligheid van de aarde. In het laatste IPCC rapport is alle informatie die we tot nu toe hebben over de klimaatgevoeligheid gecombineerd tot een beste schatting: twee en een half tot vier graden opwarming bij een verdubbeling van de CO2 concentratie (afbeelding 2). Deze schatting is gebaseerd op:
De bijdrage van het paleo-klimatologisch onderzoek aan deze schatting is belangrijk. Een klimaatgevoeligheid groter dan vier graden is volgens het paleo-klimatologisch onderzoek erg onwaarschijnlijk.
Ook al kennen we de klimaatgevoeligheid niet precies, wat we zeker weten is dat de opwarming beperkt kan worden als we de uitstoot van CO2 snel terugbrengen door te stoppen met het verbranden van fossiele brandstoffen.
Zaterdag viert Koning Willem-Alexander zijn 57ste verjaardag. Hoe is het klimaat tijdens zijn lev...
24 april 2024 - KlimaatberichtHet jaar 2023 was – wederom – een jaar vol extremen in Europa; één van de natste jaren in de meti...
22 april 2024 - KlimaatberichtWereldwijd warmt het klimaat op doordat de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer steeds verd...
17 april 2024 - KlimaatberichtAlle regen in een jaar opgeteld bedekt Nederland gemiddeld met een laag water van 85 centimeter. ...
15 april 2024 - Klimaatbericht