Het broeikaseffect
Introductie, Vragen, Informatie, Wist je dat, Opdracht
Introductie
Het broeikaseffect! Het is een veelgehoorde term tegenwoordig, maar wat is het nou precies? Het heeft natuurlijk te maken met onze industrie, het verkeer..en was er niet iets met CO2 ? Bekijk het fimpje eens.
In de volgende module leer je wat er nou bedoeld wordt met het broeikaseffect, wat het veroorzaakt, wat de gevolgen zijn en wat ertegen gedaan kan worden. Lees eerst de informatie en maak daarna de vragen. De websites die eronder staan heb je nodig om antwoorden op de vragen op te zoeken. Tot slot is er nog een opdracht, waarin jij de kennis die je net hebt opgedaan over dit onderwerp op papier moet zetten.
Vragen
1. Hoe zijn de CO2 concentraties en het klimaat de afgelopen 200 jaar veranderd?
2. Wat zijn de temperatuursverwachtingen voor de toekomst? Zoek een grafiek op van het internet die deze voorspelling weergeeft.
3. Wat zijn natuurlijke oorzaken van het broeikaseffect? Noem er minstens 2.
4. Wat zijn menselijke oorzaken van het broeikaseffect? Noem er minstens 2.
5. Wat houdt het Kyoto-verdrag in?
6. Nederland heeft vanwege het Kyoto-verdrag zichzelf doelen gesteld voor CO2-reductie. Wat zijn deze doelen?
7. Wat voor gevolgen kan de klimaatverandering hebben voor consumenten als je dankt aan koopkracht, duurder wordende producten of verandering in het soort producten?
8. Wat is duurzame productie en wat is een klimaatneutraal product?
9. Hoe kan duurzame ontwikkeling de klimaatverandering bevloeden?
Het broeikaseffect is het effect op de aarde dat ontstaat door de aanwezigheid van gassen in de atmosfeer. Deze zogenaamde broeikasgassen houden de warmte die normaal verloren zou gaan in de ruimte vast, zodat langzaam de temperatuur op de aarde en zijn atmosfeer toeneemt. Het effect is genoemd naar de broeikas waar een glazen of plastic overkapping de uitstraling van warmte tegenhoudt en zo de temperatuur in de broeikas laat oplopen.
Het broeikaseffect op aarde is belangrijk: zonder het broeikaseffect zou de aarde veel te koud zijn om op te leven. Maar het broeikaseffect wordt alsmaar sterker. Dat is een probleem. De afgelopen 100 jaar steeg de temperatuur op aarde 0,6 graad Celsius. Dat lijkt weinig maar daardoor is bijvoorbeeld de zeespiegel 10 tot 20 centimeter gestegen.
Een stijging van een paar graden heeft verstrekkende gevolgen:
de poolkappen smelten en de zeespiegel stijgt, er treden langzamerhand steeds meer klimaatveranderingen op, overstromingen en bosbranden komen steeds vaker voor en orkanen worden krachtiger.
Broeikasgassen
Helemaal zonder broeikaseffect zou de gemiddelde temperatuur op aarde 18 graden onder nul zijn.
Het belangrijkste en meest bekende broeikasgas is koolstofdioxine (CO2), maar ook methaan (CH4), lachgas (N2O) en fluorhoudende gassen (HFK's, PFK's, en SF6) zijn broeikasgassen. Broeikasgassen komen vrij bij de verbranding van fossiele brandstoffen en in de landbouw.
Het gaat erom dat de mens het broeikaseffect versterkt. Kooldioxide (CO2) heeft een sterkere broeikaswerking dan waterdamp, volgens een grove schatting 18 maal zo sterk. Methaan is 25 maal zo sterk als CO2, lachgas (N2O) 298 maal, CFK's 475 tot 14.400 maal, 'F-gassen' (vervangen CFK's vanwege gat in de ozonlaag) 12 tot 22.800 maal.
CO2
CO2 (net als alle andere broeikasgassen) absorbeert warmtestraling en straalt het naar alle kanten uit waardoor er meer warmte blijkt hangen in de dampkring. Hoe snel de toename gaat is hier te lezen. Aardolie, aardgas en steenkool is geormd uit plantenresten van vroeger. Die planten groeiden op de zon. Ze kwamen onder aardlagen terecht is werden samengeperst. Eigenlijk is aardloie, aardgas en steenkool samengeperste zonne-energie van vroeger. Zo zit in één vat olie evenveel energie als dat je 5,6 jaar iedere dag 8 uur fietst. We verstoken ieder jaar wat de natuur in 1 miljoen jaar gemaakt heeft. 86 miljoen vaten olie per dag. Zo verdwijnt de rente van de aarde.
Helaas komt bij de verbranding CO2 vrij. Enorme hoeveelheden omdat we enorm veel verbranden voor onze industrien, auto's, vliegvelden en voor de verwarming en elektriciteit van onze huizen. Terwijl de CO2 concentratie al 800.000 jaar onder de 300 ppm lag, heeft de mensheid er in nog geen honderd jaar 415 van gemaakt.
Waterdamp
Naast CO2 is waterdamp ook een broeikasgas. Meer warmte > meer water verdampt > groter broeikaseffect > meer warmte. maar het zorgt tegelijk voor afkoeling, wolken reflecteren inkomend zonlicht. Inzicht in het effect van wolken, ijskristallen in wolken ect is complex. Omdat we de verdamping en wolkenvorming als mensheid niet direct kunnen beinvloeden wordt hier minder naar gekeken. Meer hier over is hier te lezen.
Methaan
De hoeveelheid methaan in de atmosfeer is sinds de achttiende eeuw eveneens flink toegenomen: met 150 procent. Methaan is na CO2 het belangrijkste broeikasgas. De extra uitstoot van methaan hangt ook samen met fossiele brandstoffen en met afvalverwerking, landbouw en veeteelt. Zo boeren koeien veel methaan op. Dat komt bij het verteren van gras vrij in hun pens en is als broeikasgas ongeveer 25 keer sterker dan CO2. Per jaar komt zo 558 miljoen ton in de lucht door
- productie en gebruik fossiele branstoffen 105 miljoen ton
- landbouw / veelteelt afval 188
- bosbranden 34
- moerassen 167
- oceanen e.d. 64
waarvan weer 548 verdwijnt door
- afbraak in de dampkring 515
- opname in de bodem 33
Zo neemt de atmosfeer met 10 miljoen ton per jaar toe.
Door de opwarming van zeebodems komt methaan vrij uit methaan-ijs of methaanhydraat langs de noordkust van Siberië.
Door de opwarming komt ook methaan vrij door het ontdooien van de permanent bevroren bodems, de zogenaamde permafrost.
Voor beide bronnen geldt dat de hoeveelheden enorm groot zouden kunnen worden. Voor beide bronnen geldt ook dat het meten van de huidige emissies en de voorspelling over de toekomstige uitstoot buitengewoon moeilijk is. Zie hier
Sinds 1960 is het gehalte methaan in de atmosfeer meer dan verdubbeld van 800 ppb naar 1830 ppb en dit draagt daarmee voor ongeveer 1/3 bij aan het broeikaseffect. Ten opzichte van de concentraties in het jaar 1800, waarin nog geen klimaatopwarming door de mens werd veroorzaakt, draagt de verhoging van methaan 1,3 keer zo veel bij aan de opwarming als de verhoging van CO2. Hoewel op grond daarvan niet kan worden voorspeld wat er in de komende tientallen jaren gaat gebeuren, is de trend zeer verontrustend.
Het goede nieuws is dat het voorkomen van methaanuitstoot relatief gemakkelijk en goedkoop is. Het meest kansrijk zijn ingrepen in de olie- en gasindustrie en op afvalbergen.
Lekkages voorkomen
Door lekken op te sporen en te dichten en apparatuur goed af te sluiten kan tot wel 60 procent van de methaanuitstoot worden teruggedrongen. Vooral de VS en EU zijn grootafnemers van gas en werken beiden aan wetgeving om olie- en gasbedrijven te verplichten hun methaanuitstoot te reduceren.
Anders omgaan met afval
Afvalbergen kunnen 35 procent van de uitstoot terugdringen door minder organisch afval naar vuilstortplaatsen te brengen en te zorgen voor een betere rioolwaterzuivering.
Urine en mest scheiden
Landbouw kan zorgen voor 25 procent minder methaanuitstoot. Aanpassingen in het voer van het vee en hoe ze op stal staan zijn volgens de onderzoekers slechts een druppel op de gloeiende plaat.
Weg met de gehaktbal.
Het aanpassen van het dieet, door te stoppen met het eten van vlees en zuivel, heeft een veel grotere invloed op de methaanuitstoot uit deze sector. Want minder veeteelt is minder methaanuitstoot.
Hoeveel methaan stoten we in Nederland uit?
Volgens cijfers van de WUR is 70 procent van alle methaan die in Nederland wordt geproduceerd, afkomstig uit de veehouderij. De overige uitstoot komt van afvalverwerking en lekkages bij de productie van olie- en gas. De methaanuitstoot in Nederland neemt sinds eind vorige eeuw gestaag af.
Gevolgen
De gevolgen van de klimaatverandering worden ook steeds meer een bepalende economische factor, naast traditionele factoren zoals olieprijzen, wisselkoersen of inflatie.
Vooral landbouwers in ontwikkelingslanden zijn kwetsbaar voor de veranderende weersomstandigheden, die in een klap een hele oogst kunnen vernielen. Sommige landen, zoals Pakistan, werken daarom aan een verzekering voor landbouwers tegen de gevolgen van de klimaatverandering.
Maar ook in het Westen hebben landbouwers het moeilijk. Zo bleek onlangs nog dat steeds meer producenten van kerstbomen het in de VS voor bekeken houden na droogte en overstromingen.
Wat er aan te doen?
Als we het broeikaseffect willen terugdringen zal dus de uitstoot van broeikasgassen verminderd moeten worden. Om dit te bereiken moet er een hoop gebeuren: er moet bijvoorbeeld gezocht worden naar schonere energiebronnen en het energieverbruik moet verminderd worden.
Als we het broeikaseffect willen tegengaan moeten er op zoveel mogelijk manieren binnen de industrie, landbouw en bij mensen thuis bezuinigd worden. Wat je zelf kan doen? Energie besparen dus! Lichten uit als je weggaat, niet onnodig de verwarming aan laten en iets vaker de auto laten staan.
Wist je dat
De concentratie CO2 in de atmosfeer sinds de industrie revolutie, 200 jaar geleden, met 30 procent is toegenomen. Zie hier
De opwarming van de aarde de wereldeconomie tot 5,5 triljoen kan kosten als regeringen wereldwijd de komende tien jaar geen radicale maatregelen nemen. Daarvoor waarschuwt Sir Nicholas Stern, voormalig bestuurder van de Wereldbank in een rapport.
Overstromingen zijn de meest voorkomende natuurrampen in Europa en die zijn in Europa flink toegenomen. Zie hier<>
De laatste tijd veroveren extreme weersfenomenen stilaan een vaste plek in de nieuwsberichten. Van overstromingen en stormen tot bosbranden en droogte: extreem weer drijft steeds meer mensen op de vlucht en kost de economie miljarden. In 2012 sloegen naar schatting 32 miljoen mensen op de vlucht als gevolg van natuurrampen. Dat was meer dan het jaar ervoor.
In Australië begon 2013 met hitte en enorme bosbranden. Het land moest zelfs een nieuwe kleur op de weerkaarten uitvinden, omdat de bestaande kleuren de extreme hitte niet konden weergeven. Ook Pakistan kreunde dat jaar onder een aanhoudende hittegolf, met temperaturen van meer dan 50 graden Celsius.
De Verenigde Staten keken al voor het derde jaar op rij aan tegen grote droogte. Tegen de zomer kampte 55 procent van VS met matige tot extreme droogte, en een derde van het land zelfs met zware tot extreme droogte. De hoogvlakten, het midwesten en het zuiden werden het zwaarst getroffen.
De hitte ging gepaard met grote droogte en watertekorten. Voor de staat Californië werd 2013 hoogstwaarschijnlijk het droogste jaar in zijn geschiedenis.
Andere landen kampten dan weer met een overvloed aan water. Sri Lanka begon 2013 met grote overstromingen, terwijl de Filipijnen nog puin aan het ruimen waren na de doortocht van orkaan Bopha. Het land was zich toen nog niet bewust van de komst van Haiyan, een van de zwaarste stormen die de regio ooit teisterde. Bij de storm kwamen meer dan vijfduizend mensen om. Opvallend is dat dergelijke stormen zelf ook weer een massa CO2 in de atmosfeer lanceren. Die komt vooral vrij uit ontwortelde bomen.
In mei liet de NASA in een video zien hoe de stijgende CO2-concentraties de komende jaren de regenval zullen beïnvloeden. Periodes zonder regen en periodes met hevige regen zullen steeds frequenter voorkomen. Op basis van veertien klimaatmodellen maakte de NASA een weerkaart voor de hele planeet die een periode van 140 jaar bestrijkt.
Er zijn meer van zulke vicieuze cirkels:
- Het zeeijs rond de Noordpool smelt juist door de opwarming van de aarde. Zeeijs weerkaatst bijna al het zonlicht terug de ruimte in, open water absorbeert bijna alles en zet het om in warmte. Waardoor het overgebleven ijs nog verder smelt.
- Permafrost ontdooit > plantenresten worden verteerd door anaerobe bacteriën > deze stoten methaan en CO2 uit > groter broeikaseffect > meer warmte > meer permafrost ontdooit.
- Hogere temperaturen > mensen koelen vaker gebouwen, voedsel > hoger energieverbruik > meer fossiele brandstoffen verstookt > meer CO2 in de lucht > groter broeikaseffect > (o.a.) hogere temperaturen.
Anders gezegd:
1. Allereerst leidt het verdwijnen van zee-ijs tot een vermindering van het Albedo effect .
2. Het donkere zeewater neemt veel meer warmte op en zonder zee-ijs wordt deze energie in veel mindere mate opgenomen als smeltwarmte.
3. Doordat het temperatuurverschil tussen evenaar en polen kleiner wordt, vermindert de intensiteit en dus ook de snelheid van de straalstromen op 10 tot 4 km hoogte in de atmosfeer. Deze stromingen gaan sterker meanderen en daardoor verdwijnt de polaire vortex die polaire lucht min of meer afsloot van subpolaire lucht. Daardoor komt regelmatig meer warme lucht in het polaire gebied en dit vormt een positieve terugkoppeling van de opwarming.
5. De meanderende straalstromen veroorzaken ook veel langere en warmere zomers in Siberië, Alaska, Californië, Zuid Europa en Australië en daarmee een sterke toename van bosbranden en veenbranden met veel roet en CO2.
6. Het smelten van zee-ijs en landijs wordt vervolgens weer versneld door de neerslag van fijnstof en roet
en aan de randen van de smeltgebieden bovendien door groei van algen op het ijs.
7. De opwarming van de uitgestrekte gebieden met permafrost leidt er toe dat de zomerse dooi van de toplaag zich steeds verder naar het noorden verspreidt en ook steeds dieper strekt. Hierdoor neemt het Albedo effect door grote sneeuwvlaktes af.
8. Door het smelten van de bovenste laag kan er methaan vrijkomen dat voordien als gas of als methaanijs was gevormd (8).
9. Ook kunnen bacteriën de ontdooide laag organische materiaal versneld gaan verteren en daarbij alsnog CO2 en methaan vormen.
Meer details zie hier
Variaties in activiteit van de zon, vulkanische activiteiten en andere natuurlijke invloeden zijn al vanaf het begin meegenomen in alle metingen en berekeningen. Alleen de invloed van de mens verklaart de opwarming van de aarde. De verandering gaat zo snel dat de natuur het niet kan bijhouden, een belangrijk verschil met vorige klimaatveranderingen!
Misschien speelt het aardmagnetisch veld ook een rol. Dat verdubbelde in de 20e eeuw (zeggen sommigen). Ook roetdeeltjes kunnen een rol spelen. Hoe schoner de lucht hoe meer instraling heo warmer. (SSR solar surface reflection).
El Niño heeft een tijdelijk effect op het weer, niet op het klimaat. Omdat het al lang bestaat en regelmatig terugkomt, zijn de afwijkende temperaturen, neerslaghoeveelheden, automatisch onderdeel van de gemiddelden over langere tijd (dus het klimaat). Opwarming van de aarde kan juist effect hebben op de frequentie en intensiteit van El Niño.
Er wordt denigrerend gesproken van 'milieulobby' en 'milieufanaten'. Maar zou er geen 'anti-milieulobby' kunnen bestaan? Bijvoorbeeld gevoed door Amerikaanse groeperingen, die al moeite hadden met evolutie? Als je denkt dat de hele planeet aan jou gegeven is om te gebruiken zoals je wil, dan is het natuurlijk een schok om te vernemen dat je eigenlijk onderdeel bent van een wereldwijde plaag of milieuramp.
Wolken reflecteren zonlicht dus daardoor wordt de aarde minder warm. Maar wolken houden ook warmte vast zoals je merkt op een bewolkte nacht. Hie hoger de bewolking hoe meer warmte wordt vastgehouden. 
Zie https://www.klimaathelpdesk.org/answers/welke-invloed-hebben-wolken-op-klimaatverandering/
Ontkennen is dus heel verleidelijk. Maar ook hier geldt: beter ten halve gekeerd dan ten hele gedwaald.
Opdracht
Schrijf een krantenartikel van ongeveer 500 tot 600 woorden. Dit krantenartikel moet gaan over een verzonnen gebeurtenis die te maken heeft met het broeikaseffect. Je kan bijvoorbeeld iets schrijven over een nieuw verdrag dat is opgesteld en getekend over CO2-reductie, over de (afgenomen) uitstoot van broeikasgassen over het afgelopen jaar, over een reusachtige orkaan die een of ander land heeft geteisterd, over de toename van het aantal bosbranden of het aantal overstromingen. Dit zijn echter voorbeelden, je kan ook zelf iets verzinnen.
Zorg in je krantenartikel:
- Voor een pakkende titel: kort en krachtig!
- Dat je begint met met de gebeurtenis
- Dat je daarna uitleg geeft over de oorzaken/ aanleidingen (leg het probleem van het broeikaseffect kort uit!)
- Dat je afsluit met een advies voor de lezers; kunnen zij iets doen om de situatie te verbeteren?
- Zoek 1 foto erbij (van het internet) die ter illustratie kan dienen. Doe alsof de foto over jou gebeurtenis gaat (dus als je artikel gaat over een nieuw C02-verdrag kan je er een plaatje van vergaderende politici bijplakken, of als je artikel over een orkaan gaat een foto van een orkaan of de ravage die deze aangericht heeft). Plak deze boven of onder je artikel en schrijf eronder in n zin wat de foto weergeeft.
Voorzie het artikel van je naam en een datum.
Het krantenartikel kan bij je docent ingeleverd worden. De makers van deze website zouden ook heel graag zien dat je een versie naar hun toestuurt. E-mail naar
Deze websites kunnen je helpen de vragen te beantwoorden, verder kan je je antwoorden ook zelf opzoeken op andere website.
Hier onder een nieuw filmpje over het broeikaseffect.
• De aarde warmt aantoonbaar op. De afgelopen drie decennia op rij waren warmer dan alle eerdere sinds 1850. Mogelijk was de periode 1983-2012 de warmste dertig jaar in 1400 jaar. De oceanen en de atmosfeer, sneeuw en ijs en de zeespiegel veranderen sneller dan in millennia hiervoor.
• De afgelopen twee decennia zijn de ijsmassa's op Groenland en Antarctica kleiner geworden, en zijn vrijwel alle gletsjers geslonken. Ook nam het Noordpoolijs in de lente gestaag af.
• Hoogstwaarschijnlijk verandert de mens het klimaat sinds het midden van de vorige eeuw, via onze voortdurende uitstoot van broeikasgassen sinds 1750. Dat staat nog zekerder vast dan in de vorige rapportage AR4.
• De zeespiegel stijgt sinds het midden van de 19e eeuw harder dan in millennia ervoor. Tussen 1901 en 2010 steeg het water 19 centimeter.
• De zeespiegel zal in de 21e eeuw blijven stijgen, 26 tot 82 centimeter rond 2100 afhankelijk van de snelheid van de opwarming. De stijging is sneller dan ooit.
• De opwarming van de aarde zal de 21e eeuw doorgaan, waarbij een aanzienlijk deel van de warmte in de oceanen terecht komt. Daardoor kunnen ook oceaanstromingen veranderen.
• De opwarming van de aarde is rond 2100 waarschijnlijk meer dan 2 graden (vergeleken met 1850) volgens de meeste uitstootscenario's. Ook na 2100 gaat de opwarming door.
• Het beperken van de uitstoot van broeikasgassen is nodig om de klimaatverandering te beperken. De klimaatverandering duurt nog eeuwen voort, zelfs als alle CO2-uitstoot vandaag stopt.
Bekijk het bovenstaande plaatje.
1. Waar zal in 2060 de opwarming het grootst zijn ?
2. Hoe groot zal de opwarming dan zijn in Nederland ?
3. Hoe oud ben je in 2060 ?