"Global Meltdown / World tipping points (Klik op het plaatje voor groter formaat / bron: pnas.org)

Zeeburg, 8 februari 2008 - (door Martin van Etten) - Dat het klimaat verandert wordt langzamerhand door weinigen nog ontkent. Ook over de oorzaak hoeft geen meningsverschil meer te bestaan: de uitstoot van broeikasgassen als kooldioxide en methaan is verantwoordelijk voor de versterking van het 'broeikaseffect' en de opwarming van de aarde die daarvan een gevolg is.
Duidelijk is ook dat de voortgaande - en groeiende - uitstoot van broeikasgassen door de ongeremde economische groei en de toename van de wereldbevolking tot een onhoudbare toestand begint te leiden.
Als we op de deze voet voortgaan komt het klimaat zonder enige twijfel op den duur in een desastreuze spiraal terecht waardoor de huidige cultuur op termijn tot de ondergang gedoemd zal zijn.

Klimaat in versnelling
De afgelopen eeuw is het wereldwijd gemiddeld ruim een halve graad warmer geworden. De gevolgen van deze opwarming beginnen we nu geleidelijk te zien: zachte winters, hete zomers, periodes met sterke regenval afgewisseld met periodes van grote droogte, afwijkende weertypes, temperatuurrecords en soms ook krachtiger en rampzalige weerextremen.
Als niet snel actie wordt ondernomen om het CO2 gehalte terug te brengen gaat de opwarming en de klimaatverandering verder en zou het klimaat nog deze eeuw verschillende omslagpunten -'tipping points'- kunnen bereiken. Dit zijn situaties waarbij het klimaat in een andere staat overgaat, en waarbij geen gemakkelijke weg terug meer is.
En in een laatste stadium, als het klimaat door de voortgang van de opwarming in een hogere 'versnelling' is gekomen, wordt de ondergang van het huidige klimaat systeem, zoals we dat kennen - en min of meer waarderen - uiteindelijk onvermijdelijk.
Veel van deze tipping-points zouden volgens onderzoekers bij de verwachte temperatuurstijging van 2 tot 6 graden celcius, (met een meest waarschijnlijke waarde van 4 graden), al deze eeuw bereikt kunnen worden.
How the globe will heat up by the end of the century

Tipping elements
Negen (natuur-)gebieden wereldwijd worden op dit moment al zeer ernstig bedreigd door de klimaatverandering. De schade in sommige gebieden is inmiddels niet meer te herstellen. Dat stelt een internationale groep van klimaatdeskundigen, die in een artikel getiteld Tipping Elements in the Earth's climate system in de Proceedings of the National Academy of Sciences (pnas.org) de noodklok luiden. Voor sommige gebieden is het volgens de internationale onderzoeksgroep onder leiding van Timothy M. Lenton van de University of East Anglia, waarschijnlijk al te laat. Zeer urgent is de situatie met name in het hoge noorden: de staat van het zeeijs in de gebieden rond de Noordpool en de toestand van de Groenlandse ijskap. De eerste 'tipping points' lijken daar inmiddels al bereikt. Daarnaast bestaan er grote twijfels over de stabiliteit van de West-Antarctische ijskap.

1. Zomerijs Poolzee verdwijnt
De temperaturen boven de Poolcirkel zijn de vorige eeuw aanzienlijk méér toegenomen dan de 0,6 graad gemiddelde wereldwijde temperatuurstijging. Op Spitsbergen is de temperatuur tussen 1915 en 2005 met 4 tot 6 graden Celcius toegenomen. Ook in Noord Canada en rond Groenland zijn opvallende temperatuurstijgingen gemeld. Als gevolg daarvan vertoont het zogenaamde drijvende 'zomerijs' in de wateren rond de Noordpool de laatste jaren een dramatische teruggang, zoals vanuit satellieten is waargenomen.
Dit proces is al niet meer te stoppen tenzij met onmiddelijke ingang de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer aanzienlijk wordt teruggebracht. Omdat het onvoorstelbaar is dat dit laatste snel zal gaan gebeuren - zie de discussies rond het Kyoto-protocol - zal het volgens de wetenschappers waarschijnlijk zijn dat binnen een decennium al het ijs van de Poolzee in de zomer geheel verdwenen is.
Noordpool bedreigd

2. IJskap Groenland smelt
Het eiland Groenland verliest op steeds grotere schaal ijs. Gletsjers worden korter en kalven steeds meer af in zee. Het ijsplateau staat 's-zomers onder water, er worden meren gevormd, en via smeltwaterkolken, de zogenaamde moulins verliezen de gletsjers vooral ook hoogte waardoor het smeltproces weer versterkt wordt. De winterse aangroei door sneeuwval kan volgens veel onderzoekers niet langer de zomerdooi compenseren. Groenland verliest daarom in steeds hoger tempo steeds meer ijs, met name ook omdat de Poolzee zomers steeds warmer wordt.
IJskap Groenland bedreigd door klimaatverandering

3. West-Antarctische IJskap bedreigd
Het verdwijnen van het zeeijs rond de Noordpool en het smelten van de Groenlandse ijskap vinden een tegenhanger op het zuidelijk halfrond waar ook de West-Antarctische ijskap steeds meer dooiverschijnselen begint te vertonen. Hierdoor wordt het steeds aannemelijker dat ook bij de Zuidpool de balans tussen aangroei en verlies van ijs steeds negatiever wordt.
Meer over de bedreigingen van Antarctica

Zeespiegelstijging 1
Het verdwijnen van het drijvende zomerijs rond de Noordpool heeft uiteraard géén gevolgen voor de stijging van de zeespiegel. Het verdwijnen van de Groenlands ijskap uiteraard wél.
Zou deze ijskap in zijn geheel verdwijnen dat zou dat goed zijn voor 2 tot 7 meter zeespiegelstijging.
Volgens onderzoeksgroep, die het risico van het smelten van de Groenlandse ijskap als 'hoog' kwalificeert, zou bij een voortgaande opwarming van de aarde, de ijskap in 300 jaar verdwenen kunnen zijn. Dat is veel sneller dan tot voor kort werd aangenomen.
Dat heeft met name ook te maken met het onverwacht snelle verdwijnen van het zeeijs rondom Groenland. Het witte ijs dat de eigenschap heeft licht en warmte van de zon terug te kaatsen maakt de laatste jaren in de zomer veel eerder en veel langer plaats voor zeeoppervlak dat donker is en de van de zon afkomstige warmtestralen niet terugkaatst maar absorbeert. Het verdwijnen van het zeeijs draagt daardoor nog eens extra bij aan de opwarming van de aarde. De vele warmterecords die de afgelopen jaren vooral ook boven de poolcirkel zijn gevestigd zijn daarvan een gevolg.
Zeespiegelstijging

Zeespiegelstijging 2
Hoewel het ineenstorten van de West-Antarctische ijskap door de onderzoeksgroep vooralsnog als een 'gematigd risico' wordt gekwalificeerd komen vanuit de Zuidpoolregio steeds meer berichten dat ook dáár het klimaat begint te veranderen en dat in de zomer steeds vaker dooi optreedt.
Volgens een onderzoek van de NASA bijvoorbeeld zou het afgelopen decennium de snelheid van het verlies aan ijs in West-Antarctica met 75 procent zijn toegenomen en nu ongeveer even groot zijn als het ijsverlies op Groenland.
Zou de West-Antarctische ijskap in zijn geheel verdwijnen dan zou dat circa 5 meter bijdragen aan de zeespiegelstijging. Ook hiervoor is door de onderzoeksgroep berekend dat het smeltproces tenminste 300 jaar zal duren, maar dat betekent óók dat het in circa 300 jaar gebeurd kan zijn met het ijs op Groenland, het ijs in het westen van Antarctica en op het Antarctisch schierland.
De levert de simpele rekensom op dat de wereldgemeenschap in het zwartste scenario van de klimaatdeskundigen te maken kan krijgen met een zeespiegelstijging van 12 meter in een tijdsperiode van 300 jaar, een stijging die overigens al geruime tijd geleden is ingezet, en omgerekend gemiddeld 4 meter per eeuw zou kunnen gaan bedragen.
Volgens de onderzoeksgroep betekent dit dat de schattingen in het IPCC Syntheserapport van november vorig jaar, ten aanzien van zeespiegelstijging eerder te optimistisch dan te doemdenkend zijn geweest, dit betekent óók dat ons artikel van 30 maart 2007 onder de titel De zeespiegelstijging valt volgens het IPCC helemaal niet mee eveneeens te optimistisch was.

4. De permafrost ontdooit
De hoge temperaturen in het gebied rond de Noordpool hebben ook gevolgen voor de aangrenzende landmassa's van Canada, Noord-Europa en Siberië. Ook daar stijgt de temperatuur meer dan gemiddeld met vele noodgevolgen voor de toendra's en de bevroren bodems van het hoge noorden. Deze permafrost, met grond en plantenresten vermengde en bedekte ijsmassa's resterend van de vroegere ijstijden, begint geleidelijk te ontdooien, met het verzakken van wegen en gebouwen in het hoge noorden als meest in het oog springend effect.
Bij de dooi van dit oude ijs en rottend plantenmateriaal komt behalve veel CO2 vooral ook methaan vrij, een 20 x zo sterk broekasgas als kooldioxide.
Daardoor wordt de toch al grote opwarming verder versterkt in een gevaarlijke spiraal.
Volgens de onderzoeksgroep is er een laag risico dat de gehele permafrost zal ontdooien, maar de groep stelt tegelijkertijd ook dat over deze uitspraak veel onzekerheid bestaat omdat over de kritische waarden voor verdergaande dooi nog veel onduidelijk is.
Toch raadde de groep wetenschappers aan geen enkel risico te nemen omdat vergaande dooi van de permafrost miljarden tonnen CO2 en methaan in de atmosfeer kunnen brengen in een zichzelf versterkend proces als het echt op gang is gekomen.
Overigens zijn de in de zomer van 2007 uit deze regio ontvangen berichten niet werkelijk optimisch. Grote stukken van de permafrost zouden dat jaar in modderpoelen zijn veranderd. Ook beelden van uit poelen in veenmoerassen opborrelend methaangas dat simpelweg kan worden aangestoken met een lucifer zijn niet echt geruststellend.
De permafrost ontdooit

5. Het verdwijnen van de boreale wouden
Ten zuiden van de toendra, maar nog steeds gedeeltelijk op de permafrost, ligt in Noord-Amerika, Noord-Europa en Azië de taiga een gordel van uitgestrekte en dichte dennebossen. Dit complexe ecosysteem wordt gekenmerkt door gematigde zomers en zeer koude winters. In het gebied valt weinig regen en er is een delicate balans tussen vegetatie en milieufactoren.
Een gemiddelde temperatuurstijging van 3 tot 5 graden zal volgens de onderzoekers leiden tot grootschalig afsterven van deze bossen in een periode van niet meer dan vijftig jaar. De huidige vegetatie zal niet opgewassen blijken tegen de hetere zomers, ten prooi vallen aan bosbranden, en geleidelijk aan plaatsmaken voor graslanden en steppen, omdat de nog steeds zeer koude winters de groei van woud uit gematigde streken zal verhinderen.
Door deze verandering in vegetatie komen niet alleen opnieuw miljarden tonnen kooldioxide vrij, ook het CO2-vastleggend vermogen van deze regio zal afnemen of zelfs geheel verdwijnen.
Taiga bedreigd

6. De ondergang van de Amazone
De klimaatverandering in het gebied van toendra en taiga leidt tot het vrijkomen van CO2 en het verminderen van de capaciteit tot het vastleggen van kooldioxide. Dit geldt nog in sterkere mate voor de tropische oerbossen rond de equator, die niet alleen gelden als de longen van de aarde, maar ook een belangrijke rol spelen in de wereld-koolstof-kringloop.
De tropische oerbossen van Azië, Afrika en Zuid-Amerika worden echter niet alleen door klimaatverandering bedreigd, hier is vooral ook de mens de belangrijkste factor bij het verdwijnen van het regenwoud door ontbossing waardoor de klimatologische processen ook nog eens versterkt worden.
De landhonger voor de aanleg van soja-plantages en suikerrietakkers voor de productie van bio-ethanol doet dagelijks vele honderden hectaren verdwijnen van de voor het wereldklimaat zo belangrijke Amazone, waardoor dit woud kwetsbaarder wordt voor verdroging die veroorzaakt zal worden door de verlenging van het droge seizoen als gevolg van het veranderend klimaat rond de evenaar.
Bij een stijging van de gemiddelde wereldtemperatuur van 3 tot 4 graden zal de regenval onvermijdelijk afnemen en kan het woud in een tijdspanne van 50 jaar geheel van de aardbodem verdwijnen en plaats maken voor savanne, en mogelijk zelfs voor steppe en verdere verwoestijning.
Dit zal desastreuze gevolgen hebben voor de koolstofbalans van de aarde: bij het verbranden van het door verdroging verdorde woud zullen miljarden tonnen kooldioxide vrijkomen, terwijl van vastlegging van CO2 vanuit de atmosfeer geen sprake meer zal zijn.
Dit is in dubbele zin negatief en zal nog eens bovenop de veranderingen als gevolg van de klimaatverandering in toendra en taiga komen. De klimaatverandering komt in een zichzelf versterkende spiraal: bovenop de door mens verzoorzaakte opwarming komt de opwarming als gevolg van de broeikasgassen die vanuit de natuur vrijkomen door het verstoren van de balans in de koolstofkringloop.
Themapagina bossen: Meer over het tropisch woud

7. De versterking van El Niño
De El Niño Southern oscillation, de ENSO in het vakjargon van de klimatologen, is een weersysteem op de Grote Oceaan ter hoogte van de equator. Het wordt gecontroleerd door de gelaagdheid in de temperatuur van water van de oceaan en bestaat uit de twee typische 'weersverschijnselen', de El Niño en La Niña.
(Voor uitleg over de ENSO: www.knmi.nl: El Niño en La Niña en www.knmi.nl: Wat is een El Niño en wat zijn de gevolgen?)
Klimaatmodellen wijzen erop dat de temperatuurstijging van de luchtmassa's boven de Grote Oceaan als gevolg van de klimaatverandering waarschijnlijk niet leidt tot een verandering in de frequenties van de de El Niño's en de La Niña's maar eerder tot een verdieping en intensivering van met name de El Niño wat weer zal leiden tot extremere neerslag langs de westkust van Zuid-Amerika en droogte en bosbranden in Australië en Indonesië.
Volgens onderzoek zou een verhoging van de wereldtemperatuur met 3 tot 6 graden celcius al kunnen leiden tot blijvende veranderingen: de verdieping van de amplitude in de Enso.
Deze veranderingen zouden geleidelijk hun beslag kunnen krijgen in een periode van nog geen 100 jaar. Het onderzoek spreekt van een 'gemiddeld' risico, maar deze uitspraak heeft een grote 'onzekerheid' door onduidelijkheid over tal van relevante klimatologische parameters.
Meer over El_Niño en La Niña

8. Veranderingen in de moessons
De hoeveelheid regenval in de Midden Afrikaanse regio is nauw gerelateerd aan de terugkoppeling van de vegetatie / klimaat en de oppervlakte temperaturen van de Atlantische oceaan.
Als gevolg van het broeikaseffect wordt verwacht - en dat is wellicht een van de weinige postieve aspecten van de klimaatverandering - dat de regenval in de Sahel vooralsnog zal toenemen.
Maar bij een opwarming van drie tot vijf graden celcius zou het mechanisme dat de West Afrikaanse moesson in stand houdt uiteindelijk ineenstorten. Dit leidt dan, of opnieuw tot uitdroging, of op vernatting door regens die met westenwinden binnen drijven. Een derde scenario laat een verdubbeling zien van abnormaal droge jaren tegen het einde van de eeuw.
De Indiase zomermoesson wordt eveneeens gedreven door een luchtdrukgradiënt van land naar oceaan. De opwarming als gevolg van het broeikaseffect neigt ertoe de moesson te versterken omdat warme lucht meer water kan vasthouden. Daar tegenover staat dat lucht vervuiling en de verandering in landgebruik in de regio het reflectievermogen van het landoppervlak hebben versterkt waardoor afkoeling zou optreden. Als gevolg van deze tegenstrijdige tendensen zal de onvoorspelbaarheid van de moesson toenemen en in het ergste geval zal de zomermoesson zich chaotisch gedragen met een afwisseling van actieve en zwakke jaren, met alle gevolgen van dien voor de landbouw.
Verzwakking van de moesson leidt ook tot een afname van sneeuwval in de Himalaya, dat, gevoegd bij het proces van afsmelten van gletsjers, de watervoorziening van honderden miljoenen mensen in Noord India en Bangladesh en gevaar brengt.

9. Het stilvallen van de golfstroom
Er wordt al decennia gespeculeerd over wat er gaat gebeuren met de golfstroom bij de een voortgaande opwarming van de aarde.
Al vanaf de zestiger jaren bestaat er een populaire theorie dat het aardse klimaat door veranderingen veroorzaakt door het broeikaseffect in een koude fase terecht zal komen.
Deze ijstijd theorie gaat er van uit dat instroom van veel zoet water, afkomstig van smeltende gletsjers op Groenland, in de Noordelijke Atlantische oceaan, de motor van de grote zeestromingen zal doen verzwakken zodat de toevoer van warm water vanuit het zuiden zal stagneren en West-Europa zal afkoelen.
Volgens Lenton c.s. zal bij een opwarming van drie tot vijf graden Celcius een tipping point bereikt worden waarbij de vorming van diep water inderdaad zal ophouden en de golfstroom zal stil vallen.
Dit leidt tot afkoeling in West- en Noord Europa. Ook zal de zeespiegel verder stijgen en zullen de tropische regenzônes zich verplaatsen. Of er ook een nieuwe ijstijd komt, zoals in de film The day after tomorrow zo beeldend is beschreven is tamelijk onzeker en niet echt waarschijnlijk.
Er kan zich namelijk een nog beangstigender scenario voordoen: de geleidelijke afkoeling als gevolg van de afname van golfstroom compenseert de geleidelijk opwarming van de aarde...
Hierdoor ontstaat een vals gevoel van veiligheid in de landen rond de Atlantische oceaan. "Kijk, het valt wel mee met de klimaatverandering...!"
In dat scenario valt het voorlopig inderdaad nog wel mee, zoals men in vijftiger jaren ook dacht, toen door de vervuiling van de atmosfeer met zwaveldioxide een eerdere temperatuurstijging stagneerde en er tijdelijk zelfs een temperatuurafname werd gesignaleerd...
Ook toen dat valse gevoel van veiligheid dat tot gevolg had dat de wereldgemeenschap de klimaatverandering niet serieus nam en er veel kostbare tijd verloren ging.
Uitkomsten van weermodellen laten inderdaad zien dat de regio ten westen van Engeland en Ierland rond 2100 één van de minst opgewarmde gebieden op aarde is....
Themapagina: "Het stilvallen van de golfstroom?"

Terug naar inhoudsopgave

> www.hier.nu: Tipping points, ons vals gevoel van veiligheid
> www.llink.nl: Negen gebieden zeer ernstig bedreigd
> www.demorgen.be: Negen scharnierpunten kunnen klimaat doen kantelen
> nationalgeographic.com: Six degrees could change the world
> Media buitenland: Global meltdown: scientists isolate areas most at risk of climate change
> www.pnas.org / Timothy M. Lenton et all: Tipping elements in the Earth's climate system