NLT H4 H. 4: IJs en klimaatverandering, de huidige situatie

• Aardrijkskunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

NLT Module

IJs en Klimaat

H. 4: IJs en klimaatverandering, 

de huidige situatie

• Hoe verandert het ijs door klimaatverandering? 
• Wat is het effect hiervan op de mondiale zeespiegel?

Even opwarmen...

Wat is de grootste woestijn op aarde?

Definitie woestijn

• "gebied, door gebrek aan water meestal onbewoond en zonder plantengroei" (van Dale, 2023).
  
  
• "Een woestijn is een gebied waar relatief zeer weinig neerslag valt, maximum 200 millimeter per jaar, waardoor er weinig of geen vegetatie is:. (Etymologisch Woordenboek, 2009) 

Top 3 grootste woestijnen

• 3. de Sahara (9 miljoen km2).
  
• 2. de woestijn van de Noordpool (13,7 miljoen km2)
• 1. de woestijn van de Zuidpool (13,8 miljoen km2),

Let goed op het verschil in stapgroottes op de y-as!!

Welk argument kunnen klimaatsceptici
uit de afbeelding gebruiken om de
invloed van CO2 op het klimaat te ontkennen?

En dan nu...

Temperatuur

Schommeling per jaar (zie juist naoorlogse economische "boom")

Gemiddelde van 1 graad extra.

Voor Nederland (=land) is dat 1,6 graden)

De main stream “argumenten” voor de huidige klimaat opwarming 

De gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, laatste eeuwe 0,7 graad = hard feit

Wat is de oorzaak?

• De zon kan het niet (helemaal) zijn, klimaat modellen sluiten dat uit.
• Vulkaan uitbarstingen, El Nino --> te weinig invloed om de stijging te verklaren.
• Processen die op langere tijdschaal spelen kunnen we helemaal uitsluiten.
• Dus wat dan wel --> MENSELIJKE INVLOED

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) = the international organisation which investigates climate change.

Bron: IPCC.CH (6de rapport AR6)

A.1 Human activities, principally through emissions of greenhouse gases, have unequivocally caused global warming, with global surface temperature reaching 1.1°C above 1850–1900 in 2011–2020. Global greenhouse gas emissions have continued to increase, with unequal historical and ongoing contributions arising from unsustainable energy use, land use and land-use change, lifestyles and patterns of consumption and production across regions, between and within countries, and among individuals (high confidence).

Bron: IPCC.CH (6de rapport AR6)

A.2 Widespread and rapid changes in the atmosphere, ocean, cryosphere and biosphere have occurred. Human-caused climate change is already affecting many weather and climate extremes in every region across the globe. This has led to widespread adverse impacts and related losses and damages to nature and people (high confidence). Vulnerable communities who have historically contributed the least to current climate change are disproportionately affected (high confidence).

Klimaatbepaling sinds 1800 betrouwbaarder geworden

Klimaatverandering: CO2-gehalte

• Vóór industriële revolutie: 270 ppm (parts per million)
• Nu;  410! ppm (jaarlijks gemiddelde)
• Wordt sinds 1950 gemeten in Mauna Loa (Hawaii)

Twee vragen

Klimaatverandering: CO2-gehalte

• Vóór industriële revolutie: 270 ppm (parts per million)
• Nu;  410! ppm (jaarlijks gemiddelde)
• Wordt sinds 1950 gemeten in Mauna Loa (Hawaii)

Twee vragen

1. Waarom wordt het mondiale CO2-gehalte gemeten in Mauna Loa? (Hawaii)

2. Waarom schommelt de jaarlijkse hoeveelheid CO2? (lager in "onze" zomer, hoger in winter)

CO2 nog nooit zo hoog geweest

Vroeger volgde CO2 de temperatuur: Nu omgekeerde test….

Ook steeds warmer

Gemiddeld over de hele aarde warmer

Critici: Is de opwarming wel het gevolg van meer CO2?

Nou... Vooral nachttemperatuur stijgt: Dus het komt niet door de zon!

Wat was er eerder, de hoge temperatuur of de hoge CO2-waardes?

CO2 stijgt pas 600 tot 1000 jaar na de temperatuurstijging. Dus temperatuurstijging veroorzaakt hogere CO2 in de atmosfeer en niet andersom.

Broeikasgassen nemen waarden aan die we de laatste honderdduizenden jaren niet zijn voorgekomen

methaan

CH4

Koolstofdioxide

CO2

Methaangas

In de permafrost op de toendra’s zitten resten gras, mos en andere planten. Als het warmer wordt en die resten gaan ontdooien en verrotten, komt er methaan vrij. Dat is een belangrijk broeikasgas, waardoor de opwarming van de aarde versnelt.

Als broeikasgas is methaan zo’n 34 keer sterker dan CO₂, en zorgt voor ongeveer 20 procent van het broeikaseffect.

bron: https://www.wur.nl/nl/dossiers/dossier/methaan-1.htm#:~:text=Methaan%20komt%20vrij%20vanuit%20verschillende,20%20procent%20van%20het%20broeikaseffect.

Methane is a more potent greenhouse gas than carbon dioxide, but exists at far lower concentrations in the atmosphere. Many think of methane as a free-floating gas so it can be a surprise to learn that nearly one-fifth of the Earth’s methane is stored beneath the ocean’s waters in marine sediments in the form of gas hydrate. Gas hydrate is a frozen form of methane and water that naturally occurs in seafloor sediments at the high pressures and low temperatures that persist near the seafloor at water depths greater than 300-600 meters

door hoge druk en lage temperatuur wordt het methaan vast/ijs, ligt in bodem van de oceaan sedimenten

Bron: https://schmidtocean.org/cruise/methane-seeps-at-edge-of-hydrate-stability/

Methaangas

Bron: https://worldoceanreview.com/en/wor-1/energy/methane-hydrates/

Neerslag neemt toe, als gevolg van hogere temperatuur

Temperatuur stijgt

Zeespiegel stijgt

Waardoor stijgt de zeespiegel?

Lees het artikel en beantwoord de volgende vraag:

Artikel: https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/achtergrond/toename-antarctisch-zeeijs-juist-gevolg-opwarming 

1. Hoe kan het, volgens onderzoek van de KNMI, dat het zee-ijs juist toeneemt door opwarming van de aarde?
2. Leg uit. Is dit positief of negatief voor de aarde?

www.knmi.nl

Volgens het verstrekte artikel wordt de toename van het Antarctische zee-ijs verklaard door verschillende factoren:

Warmer oceaanwater op diepten (150 tot 1500 meter): De opwarming van oceaanwater op diepten van 150 tot 1500 meter draagt bij aan het smelten en afkalven van drijvende ijsplaten en gletsjers die zich uitstrekken tot in zee. Het gesmolten water is zoeter en lichter dan het omringende water van de Zuidelijke Oceaan, waardoor een isolerende laag aan het oppervlak ontstaat. Deze zoetwaterlaag vermindert de diepte waarop oceaanoppervlaktekoeling tijdens de winter plaatsvindt, waardoor het sterker wordt. Als gevolg daarvan vormt zich meer zee-ijs.

Interactie tussen opwarming van de diepe oceaan en ijsverlies van Antarctica: Terwijl de bovenste 100 meter van de oceaan rond Antarctica afkoelt, warmt water op dieptes groter dan 150 meter op. Deze opwarming hangt samen met het verlies van ijsmassa van Antarctica. De gletsjers en ijsplaten van Antarctica verliezen vooral massa aan hun onderste delen, waar ze in aanraking komen met relatief warm zeewater. Deze interactie verklaart waarom de gletsjers en ijsplaten van Antarctica sneller smelten en in ijsbergen breken terwijl het oppervlaktewater afkoelt.

Sneller smelten en afkalven van landijs: Het snellere smelten en afkalven van landijs, waaronder gletsjers en ijsplaten, draagt bij aan de stijging van de zeespiegel. Naarmate ijsbergen afbreken en verder weg in zee smelten, vermengt het resulterende zoetwater zich met zeewater. Metingen geven aan dat de bovenste 100 tot 200 meter van de oceaan zoeter is geworden dan het water eronder als gevolg van dit proces.

Klimaatmodellen: Klimaatmodellen, zoals EC-Earth, werden gebruikt om het voorgestelde mechanisme te testen. De simulaties tonen aan dat een toename van smeltwater rond Antarctica leidt tot afkoeling van het oppervlaktewater door verminderde verticale menging in de oceaan, resulterend in een uitbreiding van het zee-ijs. Sommige mondiale klimaatmodellen, zoals die van het IPCC, houden momenteel echter geen rekening met een toename van ijs smelten en afkalven onder het oppervlak van de oceaan rond Antarctica. Deze omissie leidt tot onnauwkeurigheden in de modellen, en correctie hiervan is nodig voor zinvolle klimaatprognoses voor het Antarctische gebied.

Impact op de stijging van de zeespiegel: De afkoeling van het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan heeft invloed op de stijging van de zeespiegel. De meeste klimaatmodellen voorspellen een toename van de sneeuwval over Antarctica gedurende de 21e eeuw, wat gedeeltelijk compenseert voor het toenemende smelten en afkalven van ijs. Als de Zuidelijke Oceaan echter niet opwarmt of zelfs verder afkoelt, is de voorspelde toename van sneeuwval mogelijk niet nauwkeurig, wat resulteert in een iets snellere stijging van de zeespiegel dan de huidige modellen suggereren.

Samengevat suggereert het artikel dat de waargenomen toename van het Antarctische zee-ijs een gevolg is van complexe interacties tussen de opwarming van de diepe oceaan, het ijsverlies van Antarctica en hun impact op oppervlakteomstandigheden en de vorming van zee-ijs.

Volgende hoofdstukken:

H. 1:  IJs: soorten en eigenschappen 

H. 2: De invloed van ijs op het klimaat 

H. 3: IJs als klimaatarchief 

H. 4: IJs en klimaatverandering, de huidige situatie  

H. 5: IJs en klimaatverandering, de toekomst 

Volgende les

Hoofdstuk 5

- Kijken naar de toekomst