Hoofdstuk 3 Klimaat - deel 3

• Aardrijkskunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

3.2: Natuurlijke schommelingen

Het klimaat schommelt nogal eens. Deze schommelingen ontstaan vaak door natuurlijke veranderingen. Omdat het klimaat vaak is veranderd in het verleden denken sommige mensen dat de huidige verandering van het klimaat niet veroorzaakt wordt door mensen.

In de komende dia's worden deze natuurlijke schommelingen besproken. In de volgende paragraaf wordt ingegaan op de invloed van de mens op het klimaat. 

Sommige mensen denken dat zomer en winter ontstaan doordat de aarde soms dichter bij de zon staat en soms verder weg. Geef een argument waarmee je kunt bewijzen dat dit niet klopt.

De kans op een ijstijd is het grootst als het verschil tussen zomer en winter op het noordelijk halfrond klein is. Leg uit hoe dat komt.

Als er tijdens een ijstijd meer sneeuw en ijs ontstaat, versnelt de afkoeling zichzelf.
Geef daarvoor twee oorzaken.

Klimaatverandering in het verleden

In de grafiek is het klimaat weergegeven van de laatste 500 miljoen jaar. De gekleurde lijn laat de afwijking van het huidige klimaat (de nul-lijn) zien. Het valt op dat het tot zo'n 60 miljoen jaar geleden vaak 2 tot 6 graden warmer was dan tegenwoordig. 

Tussen de laatste 10.000 en 500.000 jaar geleden zijn er ook enkele koude periodes geweest, de zogenaamde ijstijden. Hoewel het toen slechts enkele graden kouder was, heeft het 

landijs zich over grote delen

van Noord-Europa kunnen 

verspreiden. 

Klimaatverandering de laatste 10.000 jaar

Zelfs de laatste duizenden jaren is het klimaat erg veranderd. Zo'n 10.000 jaar geleden eindigde de laatste ijstijd, waarin het een stuk kouder was dan tegenwoordig. 

Sindsdien zijn er korte periode van hogere temperaturen geweest en periodes van lagere temperaturen (zoals de kleine ijstijd).  

De warme periode wordt het Middeleeuwse Klimaatoptimum genoemd. 

De koudere periode in de Middeleeuwen wordt "de kleine ijstijd" genoemd. De temperatuur lag toen gemiddeld ongeveer een graad lager dan tegenwoordig. 

Oorzaken van natuurlijke schommelingen

Hoe worden de natuurlijke schommelingen veroorzaakt? (op de volgende dia's worden alle oorzaken uitgebreid uitlegd)

Ten eerste staat de aarde niet altijd op dezelfde afstand tot de zon. 

Ten tweede is er sprake van terugkoppelingsmechanismes

Ten derde verandert de activiteit van de zon

Ten vierde spelen vulkanen een grote rol

1) Afstand tot de zon: De variabelen van Milankovic

Meneer Milankovic bedacht zo'n 40 jaar geleden dat de aarde niet altijd hetzelfde beweegt ten opzichte van de zon. Ten eerste draait de aarde niet een perfecte cirkel om de zon. Per 413.000 jaar wordt de cirkel langwerpig (een elipsvorm), waardoor de aarde soms erg ver van de zon staat en de aarde kan afkoelen.

Ten tweede staat de aarde schuin (23,5 graad), maar de scheefheid verandert tussen de 21,5 en 24,5 graad. Als de aarde minder schuin staat, wordt het kouder op hoge breedtegraden (dicht bij de Noord- en Zuidpool). Hierdoor kunnen er grote ijskappen ontstaan. De scheefheid verandert per 41.000 jaar.

Ten derde maakt de aarde een tolbeweging rond de schuine

aardas. Als de aarde schuiner staat, worden de verschillen

tussen seizoenen groter en kan er in de winter dus een 

grote ijskap opgebouwd worden. De tolbeweging verandert

per 26.000 jaar. 

Alle drie de veriabelen kunnen een aanzet zijn voor 

schommelingen in het klimaat. 

De huidige baan van de aarde rond de zon is niet precies cirkelvormig.
Zijn de verschillen tussen zomer en winter op het noordelijk halfrond nu groter of kleiner dan bij een cirkelvormige baan?

1. Groter
2. Kleiner

De huidige baan van de aarde rond de zon is niet precies cirkelvormig. Zijn de verschillen tussen zomer en winter op het zuidelijk halfrond nu groter of kleiner dan bij een cirkelvormige baan?

1. Groter
2. Kleiner

2) Terugkoppelingsmechanismen

Als er eenmaal iets verandert in het klimaat, kan de natuur daar zelf ook weer op reageren. Een voorbeeld is de weerkaatsing van sneeuw. Sneeuw weerkaatst veel zonlicht, waardoor het nauwelijks opwarmt. Als het klimaat verandert en het wordt warmer smelt sneeuw. Hierdoor is er minder weerkaatsing van zonlicht, waardoor het makkelijker warmer kan worden. Het eerste effect (het werd warmer door klimaatverandering) leidt er toe dat het

"vanzelf" nog warmer wordt. 

Dit is een voorbeeld van een terug-

koppeling. 

Er zijn heel veel terugkoppelings-

mechanismes, wat er voor zorgt dat

het moeilijk is om te voorspellen hoe

het klimaat precies gaat veranderen.

Een ander voorbeeld van een terugkoppeling is CO2 (koolstofdioxide; een broeikasgas) in de oceaan. Als het oceaanwater warmer wordt, kan de oceaan minder CO2 vasthouden. Door de opwarming van de aarde, laat de oceaan meer CO2 los, waardoor er meer CO2 in de lucht terecht komt en de aarde verder kan opwarmen. 

1

Als het kouder wordt kan de bodem bij de Noordpool makkelijk bevriezen. Hierdoor verteren plantenresten niet, waardoor CO2 in de bodem blijft liggen. De CO2 komt niet de lucht in, waardoor er minder CO2 in de lucht is en het dus minder warm wordt.

2

Activiteit van de zon

Op sommige momenten is de zon heel erg actief. Dan ontstaan er zonnevlekken en zonnevlammen. Hierdoor straalt er meer warmtestraling naar de aarde, waardoor de aarde 0,3 graad extra kan opwarmen. Zo'n cyclus met meer activiteit duurt ongeveer 11 jaar. De afwezigheid van zonnevlekken en zonnevlammen heeft geleid tot de kleine ijstijd in de Middeleeuwen. 

De huidige opwarming van de aarde kan niet verklaard worden vanuit de activiteit van de zon. 

Al in 1611 werden zonnevlekken waargenomen door een Duitse astronoom. Het duurde daarna nog bijna 370 jaar voor astronomen ontdekten dat je aan de zonnevlekken kunt zien hoeveel energie de zon uitstraalt.
Waarom duurde dat zo lang?

Bekijk de bronnen. In de jaren rond 1960
is er een piek in de temperatuur (bron 5).
Kun je deze piek verklaren aan de hand
van de zonnevlekken? Leg je antwoord uit.

1918 was een bijzonder koel jaar.
Kun je dit verklaren met behulp
van de zonnevlekken? Leg je antwoord uit.

Sommige mensen menen dat de activiteit van de
zon de belangrijkste oorzaak is voor de opwarming
van de aarde. Vergelijk nogmaals de grafieken.
Kloppen deze bronnen met dit idee of juist niet?
Leg je antwoord uit.

De grafieken in de beide bronnen
komen niet heel precies overeen.
Geef daarvoor een verklaring.

De rol van vulkanen

Vulkanen spelen op de lange termijn een grote invloed op het klimaat van de aarde. Als een vulkaan uitbarst worden enorme hoeveelheden as hoog de lucht in geschoten. Dit as kan maanden in de lucht blijven hangen. Omdat het as veel zonlicht tegen houdt, kan de temperatuur op aarde dalen.

Na enkele maanden is het as uit de lucht verdwenen. Maar vulkanen stoten bij een uitbarsting ook veel broeikasgassen uit. Die blijven nog in de lucht hangen. Op de lange termijn warmt de aarde dus op, door de extra broeikasgassen.

Kortom: vulkanen laten op de korte termijn (enkele maanden) de temperatuur op aarde dalen na een uitbarsting, maar op de lange termijn zorgen ze voor een temperatuurstijging. 

Ongeveer 65 miljoen jaar geleden verdwenen bijna alle soorten dinosaurussen en veel zoogdieren in een korte tijd. Waarschijnlijk kwam dat door een heel grote meteorietinslag. Maar de dieren stierven ook uit op plaatsen ver van de inslag. Leg uit hoe dat kan.

3.3: De invloed van de mens

In de vorige paragraaf heb je gezien dat het klimaat op aarde altijd erg is veranderd en dat dit geen probleem is. 

Toch is er nog nooit op aarde zo'n snelle temperatuurstijging geweest als de laatste tientallen jaren. Wetenschappers zijn het er over eens dat dit komt door de invloed van de mensen. In deze paragraaf wordt uitgelegd welke invloed de mensen hebben op het klimaat. 

Het broeikaseffect

De atmosfeer bestaat uit de hele luchtlaag om de aarde. Deze luchtlaag regelt de temperatuur op aarde. Hoe doet de atmosfeer dat? In de atmosfeer zitten allemaal gassen. Veel van deze gassen laten de zonnestraling doorgaan naar het aardoppervlak. Daar zorgt de zonnestraling er voor dat het oppervlak opwarmt. Het oppervlak stuurt weer warmtestraling naar de ruimte. Deze warmtestraling is iets anders.

Gassen in de atmosfeer houden een deel van deze warmtestraling tegen. Hierdoor blijft de waarde een stukje warmer. Dit lijkt op een broeikas. Ook in een broeikas kan de zonnewarmte er wel in (door het glazen dak), maar kan de warmte er niet uit. Deze werking van

de atmosfeer wordt daarom wel het broeikaseffect

genoemd. 

Zonder het broeikaseffect zou de gemiddelde temperatuur

op aarde ongeveer 18 graden onder nul zijn. Doordat het 

broeikasffect bestaat is het gelukkig een stuk warmer. 

Het is namelijk gemiddeld 15 graden op aarde.

Het broeikaseffect is dus hartstikke belangrijk voor de aarde!

Omdat het broeikaseffect in de natuur al bestond zonder 

invloed van de mens, wordt dit wel het natuurlijk 

broeikaseffect genoemd. 

Je kunt het broeikaseffect ook met een auto vergelijken die in de zon staat. De warmte van de zon kan wel de auto in, maar de warmte kan de auto niet uit. Als de auto in de zomer in de zon heeft gestaan en je wilt instappen, voel je dat de auto erg is opgewarmd. Eigenlijk doet de atmosfeer een beetje hetzelfde; het warmt de hele aarde op, waardoor het gemiddeld meer dan 30 graden warmer is op de aarde!

De werking van de atmosfeer is vergelijkbaar met de werking van een glazen broeikas. Leg dit uit.

Het versterkt broeikaseffect

Tijdens de industriële revolutie zijn er veel fabrieken gebouwd. De fabrieken kregen energie via steenkool. In huizen wordt vaak gas gebruikt en auto's gebruiken benzine. Door het verbranden van deze brandstoffen komt CO2 vrij. CO2 wordt ook wel koolstofdioxide genoemd. 

CO2 is zo'n broeikasgas: het laat de warmtestraling van de zon wel richting het aardoppervlak gaan, maar de warmtestraling vanaf de aarde wordt door CO2 tegengehouden. De hoeveelheid CO2 wordt gemeten 

als het aantal deeltjes CO2 er in de lucht hangt, per 

miljoen luchtdeeltjes. 

In de grafiek hiernaast kun je zien dat de hoeveelheid

CO2-deeltjes is toegenomen van 320 in 1960 tot 404

in 2018. In bijna 60% jaar tijd is de hoeveelheid CO2

dus toegenomen met 26%!

Bij sommige vliegtuigmaatschappijen kun je een boom laten planten als je een ticket boekt. Op die manier kun je de CO2-uitstoot van de vliegreis compenseren.
De CO2 die de vliegtuigmotor uitstoot, bevat koolstof. Waar bevond deze koolstof zich jaren gelede

Leg uit waarom het planten van een boom de CO2-uitstoot kan compenseren.

Veranderingen per seizoen

De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is niet het hele seizoen gelijk. In de zomer groeien alle planten en bomen. Hierdoor wordt er veel CO2 opgenomen en daardoor zit er minder CO2 in de atmosfeer. Omdat er op het Noordelijk Halfrond meer land is en er dus ook meer bomen zijn dan op het Zuidelijk Halfrond, zien we dat in juni, juli en augustus er veel minder CO2 in de atmosfeer is. De animatie op de volgende dia laat zien dat de hoeveelheid CO2 sterk veranderd in het jaar.  

Bekijk de grafiek. De opwarming van
de aarde verloopt niet in een rechte lijn.
In sommige jaren daalt de temperatuur zelfs.
Geef hiervoor een verklaring.

Bronnen van CO2

De belangrijkste bronnen van de extra CO2 zijn het verbranden van fossiele brandstoffen. Fossiele brandstoffen zijn brandstoffen die miljoenen jaren geleden zijn ontstaan. Deze brandstoffen raken dus in de toekomst op: er wordt veel gebruikt, maar er ontstaan geen nieuwe fossiele brandstoffen. 

Kolencentrales, auto's, vliegtuigen en huizen gebruiken vrijwel allemaal fossiele brandstoffen. 

Een andere bron van de extra CO2 in de lucht is het kappen van veel bossen. In bossen zit veel CO2 opgeslagen. Wanneer bomen worden gekapt en verbrand, komt deze CO2 weer in de atmosfeer terecht, waardoor de aarde kan opwarmen. Omgekeerd kunnen nieuw aangelegde bossen ook veel CO2 uit de lucht halen, waardoor het versterkte broeikaseffect kan afnemen. 

De deskundigen van het IPCC zijn het erover eens dat het klimaat warmer wordt. Maar ze verschillen van inzicht over de snelheid waarmee dat gebeurt, de gevolgen ervan voor het zeeniveau en over allerlei andere aspecten.
Waarom bestaat hier onder wetenschappers zo veel onduidelijkheid over, denk je?

Bekijk de link op de volgende dia. Je ziet hier de CO2-uitstoot per hoofd van de bevolking per land. In de grafiek zie je Nederland en het wereldgemiddelde. Met de selectielijst linksonder kun je meer landen in de grafiek opnemen. Vergelijk verschillende landen.
Maakt het voor deze grafiek uit hoeveel mensen er in een land wonen? Leg je antwoord uit.

https:

Welke factor bepaalt vooral hoe hoog de CO2-uitstoot per hoofd in een land is?