Klimaatwiki - Gebruikersbijdragen [nl]

Feedbacks en tipping points

2025-05-14T08:47:28Z

Anna: /* De AMOC */

= '''Eenvoudig uitgelegd''' =
<div style="background:#F0FFF0">
'''Terugkoppelingen en omslagpunten zijn cruciaal om te begrijpen hoe kleine veranderingen in ons klimaat kunnen leiden tot grootschalige veranderingen die onomkeerbaar kunnen zijn.'''

Feedback loops (terugkoppelingen) zijn processen die klimaatveranderingen kunnen versterken of afzwakken.

* ''Positieve terugkoppelingen'' versterken de effecten van klimaatverandering. Als poolijs bijvoorbeeld smelt, wordt er minder zonlicht teruggekaatst in de ruimte (lager albedo), wat leidt tot meer opwarming en verder smelten van het ijs.
* Omgekeerd werken ''negatieve terugkoppelingen'' om het systeem te stabiliseren, maar ze komen in de context van klimaatverandering minder vaak voor.

Tipping points (omslagpunten) zijn drempels in het klimaatsysteem waar een kleine verandering kan leiden tot significante en vaak onomkeerbare verschuivingen.

* Deze onderlinge verbondenheid betekent dat het overschrijden van een omslagpunt kan leiden tot het falen van meerdere andere systemen, met ernstige gevolgen voor ecosystemen en menselijke samenlevingen.
* Wanneer een omslagpunt wordt overschreden, kan dit terugkoppelingen activeren die het klimaatsysteem in een nieuwe toestand kunnen brengen. Het smelten van ijskappen kan bijvoorbeeld oceaanstromingen verstoren, die vervolgens weer omslagpunten elders in het systeem kunnen veroorzaken, waardoor een domino-effect ontstaat.
* Als de ijskap van Groenland bijvoorbeeld voorbij een bepaald punt smelt, veroorzaakt dat een reeks veranderingen die de zeespiegel drastisch kunnen doen stijgen en de mondiale weerpatronen kunnen veranderen. Andere voorbeelden zijn het ontdooien van de permafrost, waardoor methaan — een krachtig broeikasgas — vrijkomt in de atmosfeer, wat de opwarming verder versnelt.</div>

= Feedbacks en tipping points =
'''Het klimaatsysteem telt een groot aantal terugkoppelingen, ofwel feedback loops, die veranderingen van het klimaat ofwel versterken of afremmen. Positieve terugkoppeling versterkt klimaatverandering en kan leiden tot een omslag (tipping point) waardoor het klimaat in een nieuwe toestand raakt die pas op lange termijn omkeerbaar is. Negatieve terugkoppelingen houden het klimaat juist stabiel.'''

== Feedback loops (terugkoppelingen) ==
[[Bestand:Feedback.png|miniatuur|200x200px|''Een terugkoppelingslus waarbij alle outputs van een proces beschikbaar zijn als causale inputs voor dat proces. Bron: Wikipedia.'']]
'''Feedback loops in het klimaatsysteem spelen een cruciale rol in het versterken of afzwakken van de effecten van de opwarming van de aarde.'''<ref>[https://scied.ucar.edu/learning-zone/earth-system/climate-system/feedback-loops-tipping-points Climate Feedback Loops and Tipping Points | UCAR]</ref> '''Zij zijn bepalend voor het bereiken van een omslagpunt. Negatieve feedback vormt de kern van alle regulerende mechanismen en zorgt voor stabiliteit in een dynamisch systeem, doordat het helpt om veranderingen in het systeem te dempen. Veranderingen worden daarentegen juist versterkt door positieve feedback loops. Positief of negatief heeft dus niets te maken met gunstig of ongunstig, maar alleen met versterking (positief) of demping (negatief).'''

[[Bestand:Schema klimaat geedback.png|miniatuur|''Sommige effecten van de opwarming van de aarde kunnen de opwarming versterken (positieve terugkoppelingen) of afremmen (negatieve terugkoppelingen). Bron: Wikipedia.'']]
Er is sprake van terugkoppeling wanneer outputs van een proces worden teruggeleid als inputs, als onderdeel van een keten van oorzaak en gevolg die een circuit of lus (loop) vormt. Het systeem voedt zichzelf dan terug (feedback). Zeker bij complexe systemen, met meerdere positieve en negatieve terugkoppelingen, zijn causale verbanden vaak moeilijk vast te stellen. Een kleine oorzaak in een onderdeel van het systeem kan dan onverwachte grote gevolgen hebben in andere onderdelen van het systeem.

In het geval van klimaatverandering is er sprake van een aantal positieve feedback loops die de uitstoot van broeikasgassen vergroten en daardoor de opwarming van de aarde versnellen (zie voorbeelden hieronder).

Omdat feedback loops lastig te integreren zijn in klimaatmodellen, geven de klimaatberekeningen de effecten van de verschillende feedback loops onvoldoende weer. Positieve feedback loops veroorzaken exponentiële toename van effecten als smelten van ijskappen, temperatuurstijging, productie van broeikasgassen, enzovoort. De opwarming kan dus nog sneller gaan dan voorspeld. Dat maakt het stoppen van broeikasgasuitstoot nog urgenter.<ref>[https://www.cell.com/one-earth/fulltext/S2590-3322(23)00004-0 Many risky feedback loops amplify the need for climate action | One Earth]</ref>

In [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: feedback loops|Verdieping: Feedback loops]] staat een overzicht van 41 positieve en negatieve terugkoppelingen die van invloed zijn op klimaatverandering. De belangrijkste worden hier besproken.
[[Bestand:Feedback loops.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Kaart van feedback loops. Bron: Ripple et al. (2023).'']]<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Positieve terugkoppelingen ===

==== Terugkoppeling door afnemende albedo van ijs en sneeuw ====
De albedo (letterlijk: witheid) van een oppervlak is de mate van terugkaatsing van licht. IJs en sneeuw hebben een hoge albedo, wat betekent dat ze veel zonnestraling reflecteren. Als ijs smelt, komen donkere oceaan- of landoppervlakken bloot te liggen, die in vergelijking met ijs een lagere albedo hebben (minder licht weerkaatsen en dus meer zonnestraling absorberen), wat leidt tot verdere opwarming en meer smeltend ijs. Dit heeft weer een verdere verlaging van albedo tot gevolg en dus meer verwarming.<ref>[https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.aag2345 Observed Arctic sea-ice loss directly follows anthropogenic CO2 emission | Science]</ref>

Op de site van het Feedback Loops Project is een animatie te vinden van feedback door smeltend ijs.<ref>[https://scientistswarning.forestry.oregonstate.edu/climate-feedback-loops-project Climate Feedback Loops project | Alliance of World Scientists] </ref>

==== Terugkoppeling waterdamp ====
Als de temperatuur stijgt, verdampt er meer water, waardoor er waterdamp aan de atmosfeer wordt toegevoegd. Waterdamp is een krachtig broeikasgas dat extra warmte vasthoudt, wat leidt tot verdere opwarming.<ref>[https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1171264 A Matter of Humidity | Science] </ref>

==== Dooi van permafrost en vrijkomen van methaan ====
Stijgende temperaturen zorgen ervoor dat permafrost ontdooit, waardoor het daarin opgeslagen methaan (een krachtig broeikasgas) vrijkomt in de atmosfeer, wat de opwarming versnelt.<ref>[https://www.nature.com/articles/nature14338 Climate change and the permafrost carbon feedback | Nature] </ref>

<youtube>https://youtu.be/6pBZsosMTG0</youtube>

''Deze video laat zien hoe permafrost verdwijnt als gevolg van de opwarming. Daarbij komt methaan vrij dat de opwarming weer verder versterkt.''

==== Insectenplagen ====
Insectenplagen zijn van alle tijden, maar door klimaatverandering nemen ze toe en treffen ze harder. De getroffen ecosystemen verliezen resistentie, kunnen niet meer als klimaatbuffer optreden en worden zelf nog harder geraakt door klimaatverandering.

Zo zijn door klimaatverandering fijnsparren minder vitaal. De Fijnspar (''Picea abies'') is een voor houtproductie veel aangeplante, noordelijke boomsoort, onder doe-het-zelvers beter bekend als ‘grenen’. Hierdoor heeft een kleine keversoort, de letterzetter (''Ips typographus''), zich kunnen ontwikkelen tot een enorme plaagsoort. Binnen enkele warme zomers zijn vele tienduizenden hectaren bos in midden-Europa door deze kever met de grond gelijk gemaakt. Monoculturen voor bosbouw zijn het zwaarst getroffen. Doordat de letterzetter zich in monoculturen zo extreem kan ontwikkelen, worden ook gezonde, natuurlijke ecosystemen met fijnsparren getroffen.<ref>[https://sachsen-anhalt.nabu.de/natur-und-landschaft/wald/info.html Massenbefall im Fichtenwald | NABU Sachsen-Anhalt] </ref>

Het op grote schaal sterven van naaldbossen verzwakt een belangrijke [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|koolstofput]]. Doordat minder bomen CO2 opnemen, wordt de opwarming minder afgeremd.
<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Negatieve terugkoppelingen ===
Terwijl positieve terugkoppelingen zelfversterkende processen zijn waardoor het klimaat op hol kan slaan, remmen negatieve terugkoppelingen klimaatverandering af. Met andere woorden, ze brengen het klimaat in evenwicht. Ze kunnen klimaatverandering op de lange duur zelfs terugdraaien. Negatieve terugkoppelingen spelen dan ook een belangrijke rol bij mitigatie.

==== Verbeterde vegetatiegroei (kooldioxidebemesting) ====
Hogere CO2-niveaus stimuleren de plantengroei, waardoor CO2 uit de atmosfeer wordt geabsorbeerd, waardoor de broeikasgas concentraties kunnen afnemen en de opwarming wordt vertraagd.<ref>[https://www.nature.com/articles/ncomms13428 Recent pause in the growth rate of atmospheric CO2 due to enhanced terrestrial carbon uptake | Nature]</ref>

Daarbij moet worden opgemerkt dat jonge bomen over het algemeen sneller koolstof vastleggen dan volwassen bomen door hun krachtige groei. Terwijl jonge bomen snel CO2 opnemen, bereiken volwassen bossen vaak een koolstofneutrale toestand waarin de groei de koolstofuitstoot door boomsterfte en ontbinding compenseert. Onderzoek geeft aan dat het 20-30 jaar kan duren voordat jonge bossen koolstofputten worden na de eerste groei, terwijl volwassen bossen meer totale koolstof opslaan, maar in een langzamer tempo. Jonge bossen zijn dus meestal effectiever in het vastleggen van koolstof.<ref>[https://research.fs.usda.gov/nrs/products/rooted-research/understanding-old-growth-forest-carbon-storage-potential-central Understanding Old-Growth Forest Carbon Storage Potential in the Central Hardwoods Region | USDA Forest Service]</ref> <ref>[https://ijw.org/wild-carbon-storage-in-old-forests/ Wild Carbon: A Synthesis of Recent Findings on Carbon Storage in Old Forests | International Journal of Wilderness] </ref> <ref>[https://oldgrowthforestecology.org/ecological-values-of-old-growth-forests/ecological-processes-and-functions/carbon-sequestration-and-storage/ Carbon sequestration and storage | Old Growth Forest Ecology] </ref>

Niettemin, oerbossen hebben een aanzienlijke koolstofopslagcapaciteit. Ze blijven koolstof vastleggen, zij het langzamer dan jongere bossen. Onderzoek wijst uit dat oerbossen enorme hoeveelheden koolstof kunnen opslaan, m.a.w. dat de koolstofbalans (de hoeveelheid CO2 die wordt vastgelegd min de CO2 die vrijkomt) positief blijft. Deze ecosystemen zijn cruciaal voor het beperken van de klimaatverandering, omdat ze gedurende hun hele levensduur koolstof verzamelen en deze eeuwenlang kunnen opslaan, zelfs na de dood van de bomen.<ref>[https://ecolres.hun-ren.hu/en/carbon-sequestration-in-primary-and-old-growth-forests-in-europe-is-much-higher-than-previously-thought/ Carbon sequestration in primary and old-growth forests in europe is much higher than previously thought | Centre for Ecological Research, Hungarian Academy of Sciences] </ref> <ref>[https://www.nature.com/articles/s43247-024-01416-5 Carbon carrying capacity in primary forests shows potential for mitigation achieving the European Green Deal 2030 target | Nature] </ref> <ref>[https://www.nature.com/articles/nature07276 Old-growth forests as global carbon sinks | Nature] </ref>

==== Toegenomen bewolking ====
Opwarming verhoogt de verdamping van water, wat kan leiden tot meer wolkenvorming. Wolken kaatsen zonnestraling terug naar de ruimte, waardoor er minder warmte het aardoppervlak bereikt. Feedback van wolken is een complex en intensief onderzocht gebied, waaruit blijkt dat het gedrag van wolken de opwarming zowel kan versterken als afzwakken, afhankelijk van factoren zoals hoogte, wolkentype en locatie.<ref>[https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014RG000449 The albedo of Earth | Reviews of Geophysics]</ref> <ref>[https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2026290118 Observational evidence that cloud feedback amplifies global warming | PNAS]</ref> <ref>[https://www.nature.com/articles/nature12829 Spread in model climate sensitivity traced to atmospheric convective mixing | Nature]</ref>

==== Koolstofput oceanen ====
Oceanen absorberen een aanzienlijk deel van de antropogene CO2-uitstoot. Koelere temperaturen aan het oceaanoppervlak kunnen de opname van CO2 bevorderen, waardoor de opwarming van de atmosfeer wordt beperkt.<ref>[https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.aau5153 The oceanic sink for anthropogenic CO2 from 1994 to 2007 | Science]</ref>

Doordat CO₂ minder goed oplost in warmer water, vermindert de opwarming van oceanen hun CO2-opname. Daardoor wordt deze negatieve feedbackloop afgezwakt en de opwarming juist versterkt.

==== Conclusie ====
Deze diversiteit aan mechanismen illustreert de complexiteit van het klimaatsysteem, waarbij positieve feedback loops de klimaatverandering versnellen, terwijl negatieve feedback loops mogelijkheden bieden om het klimaat te stabiliseren. De kracht van een aantal positieve feedbacks neemt nu toe, waardoor er gevreesd wordt voor steeds verder versnellende opwarming als de wereldwijde CO2-uitstoot niet wordt gestopt. Dit zou weer kunnen leiden tot tipping points: het klimaat slaat op hol.
[[Bestand:Terugkoppelingen droogte.jpg|gecentreerd|miniatuur|671x671px|''Ter illustratie de complexe interactie van positieve en negatieve terugkoppelingen die optreden bij de verdroging van land als gevolg van klimaatverandering.'' ''Positieve (+) en negatieve (-) terugkoppelingen die droogte bepalen. Het schema toont de relatie tussen fysische en fysiologische aandrijvers van droogte door klimaatverandering en de gevolgen die verband houden met de beschikbaarheid van water, de productiviteit van de vegetatie en de sociaaleconomische situatie. VPD staat voor Vapour Pressure Deficit (Dampdruk tekort). PET staat voor Potentiële Evapotranspiratie.''<ref>[https://www.nature.com/articles/s43017-021-00144-0 Multifaceted characteristics of dryland aridity changes in a warming world | Nature Reviews Earth & Environment]</ref>]]
<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Tipping points (omslagpunten) ==
'''De term ''omslagpunt'' of ''kantelpunt'' (tipping point) verwijst naar een kritische drempel waarbij een kleine extra verstoring de toestand of ontwikkeling van een systeem volledig kan veranderen. De term ''omslagelement'' beschrijft grootschalige componenten van het aardsysteem die een omslagpunt kunnen passeren. Omslagpunten zijn vaak abrupt en/of onomkeerbaar en kunnen een ''‘runaway climate’'' veroorzaken, met andere woorden: het klimaat slaat op hol.'''<ref>[https://global-tipping-points.org/ Global Tipping Points]</ref> <ref name=":0">[https://www.oecd.org/en/publications/climate-tipping-points_abc5a69e-en.html Climate Tipping Points. Insights for Effective Policy Action | OECD]</ref> <ref>[https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2103081118 Economic impacts of tipping points in the climate system | PNAS]</ref> <ref>[https://www.carbonbrief.org/explainer-nine-tipping-points-that-could-be-triggered-by-climate-change/ Explainer: Nine ‘tipping points’ that could be triggered by climate change | Carbon Brief]</ref>''' '''

'''Dat zou leiden tot een veel hogere gemiddelde temperatuur dan in enig interglaciaal in de afgelopen 1,2 miljoen jaar en tot een zeeniveau dat aanzienlijk hoger is dan ooit in het Holoceen (de periode 11.700 jaar geleden tot nu).'''<ref>[https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.1810141115 Trajectories of the Earth System in the Anthropocene | PNAS]</ref>

'''Een ''omslagelejment'' is een onderdeel van een systeem dat gevoelig is voor een omslagpunt. De belangrijkste omslagpunten treden op bij het verdwijnen van de West-Antarctische en Groenlandse ijskappen, het smelten van de Arctische permafrost, het instorten van de Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) en het afsterven van het Amazonewoud.'''

'''Recent onderzoek toont aan dat sommige belangrijke omslagpunten al “mogelijk” zijn bij de huidige niveaus van opwarming en “waarschijnlijk” kunnen worden binnen het bereik van het Akkoord van Parijs van 1,5 tot 2 °C opwarming. Dit zet vraagtekens bij de voorheen algemeen aanvaarde opvatting dat omslagpunten voor het klimaat een kleine kans hebben om overschreden te worden bij lage niveaus van opwarming.'''<ref name=":0" />

'''Zie ook: [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: kritiek op het tipping points concept|Verdieping: kritiek op het tipping points concept]].'''

Doordat alles in het [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Systeem Aarde|systeem aarde]] in meer of mindere mate met elkaar verbonden is, kan het overschrijden van een omslagpunt ernstige gevolgen hebben voor andere omslagelementen, en daarmee voor het wereldwijde klimaat- en ecologische systeem.

Er bestaan nog veel onzekerheden over de omslagpunten in het klimaatsysteem — zowel wat betreft de tijdschaal als de ernst van de gevolgen — en daar wordt volop onderzoek naar gedaan. Tegelijkertijd is dit geen excuus om een afwachtende houding aan te nemen. Van een aantal is het mechanisme redelijk goed bekend. De mensheid moet het risico niet lopen op de meest catastrofale gevolgen van bijvoorbeeld het instorten van de [[Feedbacks en tipping points#De AMOC|AMOC]] of het verdwijnen van de [[Feedbacks en tipping points#Gletsjers en poolijskappen|West-Antarctische IJskap]].

Het bestaan van omslagpunten in het klimaatsysteem betekent dat het van vitaal belang is om de wereldwijde temperatuurstijging te beperken tot 1,5 °C, hoogstens met een overschrijding van beperkte duur.

Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023|Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023]].<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== De risico’s ===
Onderzoekers van de Universiteit van Potsdam benadrukken de ernstige risico's van het destabiliseren van kantelelementen van de aarde, zoals ijskappen en oceaanstromingen, als gevolg van klimaatverandering, en benadrukken de noodzaak om de limiet van 1,5 °C die is vastgesteld in het Akkoord van Parijs aan te houden om ernstige gevolgen in de toekomst te voorkomen.<ref>[https://scitechdaily.com/how-close-are-we-to-the-climates-point-of-no-return/ How Close Are We to the Climate’s Point of No Return? | SciTechDaily]</ref> <ref>[https://www.carbonbrief.org/every-0-1c-of-overshoot-above-1-5c-increases-risk-of-crossing-tipping-points/ ‘Every 0.1C’ of overshoot above 1.5C increases risk of crossing tipping points | Carbon Brief]</ref>

Een tijdelijke overschrijding van de Parijse limiet van 1,5 °C voor de opwarming van de aarde is inmiddels bijna onvermijdelijk. Als deze overschrijding permanent is, zou dat de kans op het veroorzaken van klimaatomslagpunten aanzienlijk vergroten.

De onderzoekers hebben berekend dat het omslagrisico toeneemt met elke extra 0,1 °C overschrijding boven 1,5 °C en sterk versnelt wanneer deze boven 2,0 °C komt. Het bereiken en handhaven van ten minste netto nul broeikasgasemissies tegen 2100 is van het grootste belang om het kantelrisico op de lange termijn te minimaliseren.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41467-024-49863-0 Achieving net zero greenhouse gas emissions critical to limit climate tipping risks | Nature]</ref> (Netto nul is het punt waarop de uitstoot vrijwel geëlimineerd is, en alle onvermijdelijke klimaatvervuiling die overblijft uit de atmosfeer wordt gehaald door koolstofverwijdering.)

De onderzoeksresultaten onderstrepen dat strenge emissiereducties in het huidige decennium cruciaal zijn voor de stabiliteit van de planeet. Als we ons niet aan deze limieten houden, neemt de kans op kantelpunten toe, die de stabiliteit van het wereldklimaat eeuwenlang kunnen beïnvloeden.<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Overzicht omslagpunten ===
Hieronder staat een overzicht van tipping points, hun drempel (in °C), tijdschaal waarop hun effect merkbaar is (in jaren) en hun maximum impact (in °C).<ref name=":1">[https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7950 Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points | Science]</ref>
[[Bestand:Drempelwaarden tipping points.jpg|gecentreerd|miniatuur|984x984px|''Tabel met op literatuur gebaseerde drempelwaarde-, tijdschaal- en impactinschattingen voor de omslagelementen die zijn gecategoriseerd als mondiale kern of regionale impact. De kleuren in de linkerkolom geven het domein van het aardsysteem aan (blauw, cryosfeer (de ijzige gebieden); groen, biosfeer; oranje, oceaan-atmosfeer) en de kleuren van de andere kolommen geven de subjectieve betrouwbaarheidsniveaus aan (groen, hoog; geel, gemiddeld; rood, laag). Bron: McKay et al. (2022).''<ref name=":1" />]]Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023|Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023]].<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

=== Uitleg omslagpunten ===
Omslagpunten kunnen worden geïllustreerd aan de hand van een bal die rolt in een bekken met twee niveaus. De animatie (hieronder) laat zien dat dit model, net als veel complexe systemen, twee stabiele toestanden heeft. De bal begint op één niveau — waarvan de diepte aangeeft hoe stabiel die toestand is.
[[Bestand:Tipping point animation.gif|miniatuur|''Animatie van een omslagpunt. Het linkerdeel toont een systeem met twee toestanden, waarbij de bal aangeeft in welke toestand hij zich bevindt en de diepte van elk niveau van het bekken een maat is voor de stabiliteit van die toestand. Het rechterdeel toont een tijdreeks van de beweging van de bal tussen toestanden.''<ref>[https://www.carbonbrief.org/tipping-points-how-could-they-shape-the-worlds-response-to-climate-change/ Tipping points: How could they shape the world’s response to climate change? | Carbon Brief]</ref> (N.B. Klik op de figuur als de animatie niet start.)]]
Druk op het systeem zorgt ervoor dat het linker deel van het bekken instabiel wordt. De bal wordt door korte termijn variabiliteit in het bekken heen en weer geduwd — vergelijkbaar met weergebeurtenissen in een klimaatsysteem.

Uiteindelijk wordt de bal voorbij het omslagpunt van het steeds instabielere linkerniveau geduwd en valt hij abrupt in het andere niveau. Hier bevindt hij zich in een nieuwe stabiele toestand van waaruit hij niet gemakkelijk kan terugkeren.

De kern van dit soort gedrag is een 'versterkende terugkoppeling' binnen een systeem die zo sterk wordt dat het zichzelf gaat aandrijven.

Verderop worden de volgende omslagpunten besproken:

* [[Feedbacks en tipping points#Gletsjers en poolijskappen|Gletsjers en poolijskappen]]
* [[Feedbacks en tipping points#Zee-ijs|Zee-ijs]]
* [[Feedbacks en tipping points#Toendra’s en permafrost|Toendra’s en permafrost]]
* [[Feedbacks en tipping points#De AMOC|AMOC]]
* [[Feedbacks en tipping points#Oceaanverzuring|Oceaanverzuring]]
* [[Feedbacks en tipping points#Regenwouden|Regenwouden]]
<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== Gletsjers en poolijskappen ==
'''Positieve feedback >> versterkt opwarming'''

Wanneer het oppervlak van gletsjers en ijskappen (hoge albedo<ref>Albedo is de mate waarin lichtenergie teruggekaatst wordt naar de ruimte. https://en.wikipedia.org/wiki/Albedo</ref>) afneemt, wordt minder zonlicht weerkaatst door het ijs en kan het het donkere aardoppervlak (lage albedo) verwarmen.
[[Bestand:Arctische klimaat feedbacks.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Arctische klimaat feedbacks.''<ref>[https://www.grida.no/resources/13363 Global linkages – a graphic look at the changing Arctic | GRID-Arendal, Noorwegen] </ref>]]
De volgende kaart uit het Global Tipping Points Report geeft een overzicht van ijskappen en gletsjers en de mate waarin die zich ontwikkelen in de richting van omslagpunten.<ref name=":2"> [https://report-2023.global-tipping-points.org/ Report 2023 | Global Tipping Points]
</ref>
[[Bestand:Tipping systemen.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Kaart van cryosfeer systemen die in dit hoofdstuk worden beschouwd (arcering). De markeringen geven aan welke van de systemen in dit rapport worden beschouwd als een omslagsysteem (+++ hoog vertrouwen, ++ gemiddeld vertrouwen en + laag vertrouwen) en welke niet (- - hoog vertrouwen, - - gemiddeld vertrouwen en - laag vertrouwen). Grijs geeft systemen aan waarvoor geen duidelijke beoordeling mogelijk is op basis van huidige inzichten. Bron: Global Tipping Points Report.''<ref name=":2" />]]
<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Antarctica ===
[[Bestand:Antarctica en Europa.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Antarctica vergeleken met Europa. Het oppervlak van West-Antarctica is ongeveer 75 keer dat van Nederland. Bron: Cool Antarctica.''<ref>[https://www.coolantarctica.com/Antarctica%20fact%20file/size-antarctica-comparison-continents.php The Size of Antarctica in Comparison to Other Continents | Cool Antarctica]</ref>]]
Naast het warmer worden van de atmosfeer hebben zowel de opwarming van de oceanen als de stijging van de zeespiegel gevolgen voor het volume van de ijskappen op Antarctica. Hier is weer sprake van positieve terugkoppeling.

Het is belangrijk onderscheid te maken tussen de Oost Antarctische IJskap (EAIS) en de West Antarctische IJskap (WAIS). De EAIS ligt op land grotendeels boven zeeniveau en de WAIS voor een groot deel op de zeebodem. Dat maakt de laatste veel gevoeliger voor opwarming — met name van het zeewater — en zeespiegelstijging. Daar komt bij dat de zeebodem van het Antarctische continentale plat landinwaarts helt waardoor het ijs gaat drijven naarmate het volume afneemt. Als de WAIS in zijn geheel zou instorten en smelten, zou de zeespiegel wereldwijd met 3,3 meter stijgen; dit proces zou echter eeuwen tot millennia kunnen duren. Maar sommige WAIS ijsstromen staan op het punt instabiel te worden, met name de [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: Doomsday gletsjer|Thwaites Gletsjer]].
[[Bestand:West Antarctica scenario.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Schematische weergave van de huidige toestand en een toekomstig scenario in West Antarctica. IJsstromen van de ijskap bewegen naar de kust en vormen ijsplaten (ice shelves), het drijvende verlengstuk van de ijskap op het oceaanwater. De grounding line is het punt waarop de ijskap niet meer dik genoeg is om op vaste grond te rusten en begint te drijven. Wanneer warm oceaanwater de ijsplaten van onderaf bereikt, smelt het ijs daar (basaal smelten). Als dit basale smelten toeneemt, worden de ijsplaten dunner. In extreme gevallen kunnen ijsplaten instabiel worden. Bron: Alfred-Wegener-Institut / Martin Künsting (CC-BY 4.0).''<ref>[https://scar-iasc.de/en/ice-sheets-tipping-points-for-sea-level-rise/ How do melting ice sheets affect sea level rise, and why is it important? | National Committee SCAR/IASC]</ref>]]
Wanneer door een combinatie van opwarming van oceaanwater, basaal smelten en zeespiegelstijging ijsplaten instabiel worden, gaan ijsstromen en afvoergletsjers sneller stromen. Dat destabiliseert de ijskap en versterkt uiteindelijk het proces waardoor het Antarctische ijs op den duur kan verdwijnen.

Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: Doomsday gletsjer|Verdieping: Doomsday Gletsjer]]<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Groenland ===
De Groenlandse ijskap heeft geen grootschalige ijsplaten zoals Antarctica, maar er zijn drijvende gletsjertongen in de fjorden die ook het risico lopen van smelten aan de basis. Op dit moment zijn er slechts drie drijvende gletsjertongen in het noorden van Groenland, maar in het zuiden zijn ze al gesmolten, waardoor de gletsjers zich sneller naar de kust hebben verplaatst. Het noorden van de Groenlandse ijskap verliest ook veel massa.

De Groenlandse ijskap is veel gevoeliger voor veranderingen in de luchttemperatuur dan de Antarctische ijskap. De lucht in Groenland is in de zomer boven het vriespunt, wat betekent dat de sneeuw en het ijs aan het oppervlak ook smelten. Het smeltwater aan het oppervlak van de ijskap kan door scheuren in het ijs naar de basis van de ijskap stromen, waar het de stroomsnelheid van het ijs kan veranderen. Als het ijs sneller stroomt, stroomt er meer ijs in de smeltzone, wat bijdraagt aan de zeespiegelstijging.

<youtube> https://youtu.be/xHQ5HWv9Jc4</youtube>

''Deze video toont de ontwikkeling van verschillende regio's van de Groenlandse ijskap tussen 2008 en 2300 op basis van drie verschillende klimaatscenario's. Elk scenario weerspiegelt een mogelijk toekomstig klimaatresultaat op basis van de huidige en toekomstige uitstoot van broeikasgassen. De paarse gebieden zijn blootgestelde delen van de Groenlandse bodem die in 2008 door de ijskap werden bedekt. Bron: NASA's Scientific Visualization Studio, Cindy Starr.<ref>[https://svs.gsfc.nasa.gov/4804/ Greenland Ice Sheet: Three Futures | NASA]</ref>''

Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Barcelona toont dat extreme smeltperioden - perioden van snel smeltende sneeuw en ijs - bijna twee keer zo vaak voorkomen tijdens zomers in de afgelopen decennia vergeleken met de periode 1950-1990. Een simulatie van de invloed van uitstroomgletsjers op de dikte van de ijskap, gekoppeld aan betere gegevens en uitgebreide klimaatmodellen voor verschillende toekomstige klimaatscenario's, is onlangs gebruikt om te schatten hoeveel Groenland zal bijdragen aan de zeespiegel in het volgende millennium. Groenland zou 5 tot 34 cm kunnen bijdragen aan de zeespiegel tegen 2100 en tot 162 cm tegen 2200. Afvoergletsjers zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor ongeveer 19 tot 40% van het totale massaverlies.<ref>[https://scitechdaily.com/melting-faster-than-ever-greenland-loses-610-gigatons-of-ice-in-one-summer/ Melting Faster Than Ever: Greenland Loses 610 Gigatons of Ice in One Summer | SciTechDaily]</ref> <ref>[https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/37/18/JCLI-D-23-0396.1.xml Rising Extreme Meltwater Trends in Greenland Ice Sheet (1950–2022): Surface Energy Balance and Large-Scale Circulation Changes | Journal of Climate]</ref>

Uit de analyse blijkt dat de grootste onzekerheden bij het voorspellen van het massaverlies zitten in klimaatscenario's en oppervlakteprocessen, gevolgd door ijsdynamica. Onzekerheden in de oceaanomstandigheden spelen een kleine rol, vooral op de lange termijn. Het is zeer waarschijnlijk dat als we onze broeikasgasuitstoot niet verminderen, Groenland binnen een millennium ijsvrij wordt.

Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Barcelona toont dat extreme smeltperioden - perioden van snel smeltende sneeuw en ijs - bijna twee keer zo vaak voorkomen tijdens zomers in de afgelopen decennia vergeleken met de periode 1950-1990.

Het onderzoek laat zien dat er de afgelopen tien jaar een piek is geweest in jaren van extreem smelten in Groenland. Tijdens de zomer van 2012 smolt bijvoorbeeld 610 gigaton ijs (het equivalent van 244 miljoen Olympische zwembaden), en in 2019 smolt 560 gigaton (224 miljoen Olympische zwembaden).

Het smelten van de Groenlandse ijskap heeft wereldwijde gevolgen, omdat het een grote bijdrage levert aan de stijging van de zeespiegel, de stabiliteit van zeestromen in de Atlantische Oceaan (zie De AMOC), en ook de circulatiepatronen in de atmosfeer beïnvloedt. Volgens de onderzoekers heeft dit ook invloed op het Europese klimaat. “Deze veranderingen in temperatuur- en neerslagpatronen kunnen van invloed zijn op sociaaleconomische activiteiten en ecosystemen en kunnen bijdragen aan een toename van klimaatextremen in nabijgelegen regio's van de Noord-Atlantische Oceaan,” merken de onderzoekers op.

==== Volledig verdwijnen ====
De tijdschaal voor het volledig verdwijnen van de ijskappen is regionaal verschillend. (Zie [[Feedbacks en tipping points#Overzicht omslagpunten|Overzicht omslagpunten]].) Voor de Groenlandse ijskap wordt dat geschat op 10 tot 15 duizend jaar. Voor de ijskap van West Antarctica tussen de 500 en 13 duizend jaar. De ijskap van Oost Antarctica doet er minsten 10 duizend jaar over om compleet te verdwijnen. Daarvoor is ook een flink grotere opwarming nodig dan in de meeste scenario’s waarschijnlijk wordt gedacht.

De oorzaak van deze verschillen is een combinatie van de verschillende ijsvolumes en de ondergrond van de ijskappen. De West Antarctische IJskap is een zg. mariene ijskap met een basis die grotendeels onder de zeespiegel ligt. Dat maakt de ijskap gevoelig voor zeespiegelstijging en basaal smelten van de ijsplaten en daardoor potentieel instabiel.<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

=== Gevolgen voor de zeespiegel ===
Het massaal afsmelten van de West-Antarctische ijskap was een belangrijke oorzaak van de hoge zeespiegel tijdens een periode die bekendstaat als het Laatste Interglaciaal (129.000-116.000 jaar geleden). Het extreme ijsverlies veroorzaakte een stijging van meerdere meters in de wereldgemiddelde zeespiegel — en daar was minder dan 2 ˚C oceaan opwarming voor nodig.<ref>[https://scitechdaily.com/ancient-antarctic-ice-melt-increased-sea-levels-by-over-3-meters-and-were-headed-there-again/ Ancient Antarctic Ice Melt Increased Sea Levels by Over 3 Meters — and We’re Headed There Again | SciTechDaily]</ref> <ref>[https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1902469117 Early Last Interglacial ocean warming drove substantial ice mass loss from Antarctica | PNAS]</ref>
[[Bestand:Bijdragen zeespiegelstijging .jpg|miniatuur|500x500px|''Bijdragen aan veranderingen van het zeeniveau in het verleden en in de toekomst. Uit IPCC AR6: FAQ 9.2.''|gecentreerd]]

IPCC scenario’s projecteren een zeespiegelstijging in 2100 van ongeveer 50 cm voor de lage-emissiescenario’s en 80 cm of meer voor de hoge-emissiescenario’s. Veel onderzoekers vrezen dat deze schattingen te optimistisch zijn.
[[Bestand:GMSL projection 2300.png|gecentreerd|miniatuur|605x605px|''Projecties van zeespiegelstijging in de 21e eeuw, inclusief scenario’s met een lage waarschijnlijkheid en een grote impact. De rechter figuur is een projectie voor 2300. Uit IPCC AR6: Figuur SPM.8.'']]
Voor de langere termijn, tot 2300, moet worden gerekend met veel hogere zeeniveaus, tot meerdere meters of zelfs meer dan 10 meter boven het niveau van 1971. Deze meest sombere scenario’s hebben een lage waarschijnlijkheid maar de gevolgen zijn dusdanig ernstig dat ze ten koste van alles moeten worden vermeden.

Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: zeespiegelstijging verschillende scenario’s|Verdieping: Zeespiegelstijging]].<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Zee-ijs ==
'''Positieve terugkoppeling >> versterkt opwarming.'''

Het verdwijnen van zee-ijs als gevolg van de opwarming van de atmosfeer en de oceanen, met name in het Noordpoolgebied, heeft nauwelijks effect op de zeespiegel. (Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: zee-ijs en zeespiegelstijging|Verdieping: Zee-ijs en zeespiegelstijging]].) Een veel belangrijker effect is de afname van de albedo.

Albedo (letterlijk: witheid) is het deel van het zonlicht dat diffuus gereflecteerd wordt door een lichaam. Het wordt gemeten op een schaal van 0 (wat overeenkomt met een zwart lichaam dat alle invallende straling absorbeert) tot 1 (wat overeenkomt met een lichaam dat alle invallende straling reflecteert).

Sneeuw en ijs hebben een hoge albedo, zeewater en land een lage. Wanneer zee-ijs en sneeuw verdwijnen, absorbeert het vrijkomende, donkere oppervlak meer warmte. Die warmte draagt bij aan de opwarming van de atmosfeer en de oceanen, waardoor weer meer sneeuw en ijs smelten, enzovoort. Dat is een zelfversterkend effect, ofwel een positieve terugkoppeling.

Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: zee-ijs en zeespiegelstijging|Verdieping: Zee-ijs en zeespiegelstijging]].

== Toendra’s en permafrost ==
'''Positieve feedback >> versterkt opwarming'''

'''De snelle dooi van permafrost is een zorgwekkend aspect van klimaatverandering, omdat het een positieve feedbackloop kan worden die verdere opwarming in de hand werkt. Permafrost bevat grote hoeveelheden koolstof in de vorm van organisch materiaal, dat vrijkomt als kooldioxide (CO2) en methaan (CH4) wanneer het smelt. Methaan is een bijzonder krachtig broeikasgas, met een 25 keer sterkere opwarmingseffect op de korte termijn dan CO2.'''

Wanneer permafrost dooit, komen deze broeikasgassen in de atmosfeer vrij, wat de opwarming versnelt. Dit kan leiden tot nog meer dooi van permafrost, wat op zijn beurt weer meer koolstofemissies veroorzaakt. Et cetera.

De uitstoot van broeikasgassen door smeltende permafrost wordt niet altijd meegenomen in de huidige klimaatmodellen, waardoor het werkelijke risico op verdere opwarming mogelijk wordt onderschat. Dit betekent dat zelfs met ambitieuze reductiedoelen, zoals die zijn vastgelegd in het Akkoord van Parijs, de wereldwijde temperatuurstijging moeilijk binnen de beoogde limieten te houden zal zijn. Zelfs als de wereld de uitstoot zou verminderen volgens de huidige afspraken van het Akkoord van Parijs, zouden de wintertemperaturen in de Noordelijke IJszee tegen het midden van de eeuw met 3-5 °C stijgen.<ref>[https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/temperature-rise-locked-coming-decades-arctic Temperature rise is ‘locked-in’ for the coming decades in the Arctic | United Nations Environment Programme (UNEP)] </ref> <ref>[https://www.nature.com/articles/s43247-022-00498-3 The Arctic has warmed nearly four times faster than the globe since 1979 | Nature] </ref>
[[Bestand:Permafrost and climate change.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Permafrost en klimaatverandering. Bron: Global linkages – a graphic look at the changing Arctic (rev.1).''<ref name=":4">[https://www.grida.no/resources/13363 Global linkages – a graphic look at the changing Arctic (rev.1) | GRID Arendal, Noorwegen] </ref>]]
Een recente modelstudie laat een zichzelf in stand houdende dooi van de permafrost zien voor honderden jaren, zelfs als de wereldgemeenschap onmiddellijk stopt met alle uitstoot van door de mens veroorzaakte broeikasgassen. De dooi (in het model) is het resultaat van een voortdurende, autonome stijging van de globale temperatuur. Deze opwarming is het gecombineerde effect van drie fysische processen: (1) afnemende albedo aan het oppervlak (door het smelten van de Arctische ijsbedekking), (2) toenemende hoeveelheden waterdamp in de atmosfeer (door hogere temperaturen) en (3) veranderingen in de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer (door de absorptie van CO2 in biomassa en oceanen en de uitstoot van koolstof (CH4 en CO2) door ontdooiende permafrost).<ref>[https://www.nature.com/articles/s41598-020-75481-z An earth system model shows self-sustained thawing of permafrost even if all man-made GHG emissions stop in 2020 | Nature] </ref>
[[Bestand:Arctic tundra melt.jpg|gecentreerd|miniatuur|753x753px|''Dooiende permafrost in het Noordpoolgebied. Bron: Global linkages – a graphic look at the changing Arctic (rev.1).''<ref name=":4" />]]
Snel dooiende permafrost kan de klimaatverandering verder versnellen en de inspanningen om te voldoen aan de langetermijndoelstelling van het Akkoord van Parijs om de wereldwijde temperatuurstijging te beperken tot 2 °C, doen ontsporen.<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== De AMOC ==
'''Positieve feedback > > versterkt opwarming'''

'''AMOC is de afkorting van Atlantic Meridional Overturning System. De AMOC is een oceaanstroming die warm, tropisch water naar het noorden van de Atlantische Oceaan transporteert. Deze zorgt voor milde klimaten in noordwest Europa en Scandinavië. Als gevolg van de opwarming dreigt deze stroming te vertragen of zelfs helemaal te stoppen. Naast koudere winters in Europa zal dit leiden tot snellere opwarming op het zuidelijk halfrond, verzwakte tropische moessons en verstoring van ecosystemen wereldwijd.'''

'''Net zoals het hart bloed door het menselijk lichaam pompt, circuleert dit stromingssysteem gigantische hoeveelheden water door de Atlantische Oceaan. De dichtheid van het water wordt bepaald door de temperatuur en het zoutgehalte. Opgewarmd in het zuiden, stroomt het langs het oppervlak via het Caribisch gebied naar het noorden (de Golfstroom) en geeft onderweg zijn energie af aan de atmosfeer. Dit matigt de temperaturen in noordwest Europa. Na afkoeling zakt het water naar de diepte en stroomt het terug naar de Zuid-Atlantische Oceaan. Een grote instroom van zoet water als gevolg van smeltende gletsjers, kan dit stromingssysteem ernstig verstoren en zelfs doen instorten. De AMOC is het meest kwetsbare onderdeel van het wereldwijde klimaatsysteem.'''<ref>[https://www.as.wvu.edu/biology/bio463/Broecker_1997.pdf Thermohaline Circulation, the Achilles Heel of Our Climate System: Will Man-Made CO2 Upset the Current Balance? | Science] </ref> <ref name=":5">[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk1189 Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course | Science Advances] </ref>

De AMOC verplaatst elke seconde 17 miljoen kubieke meter warm water naar het noorden langs het oceaanoppervlak en stuurt koud water terug door de oceaandiepten. Dit verplaatst 1,2 petawatt<ref>Petawatt is een eenheid van vermogen. 1 petawatt, 1 PW = 1015 W = 1015 J/s.</ref> aan warmte — in de orde van 50 keer de energieconsumptie van de hele mensheid.<ref name=":6">[https://tos.org/oceanography/article/is-the-atlantic-overturning-circulation-approaching-a-tipping-point Is the Atlantic Overturning Circulation Approaching a Tipping Point? | Oceanography] </ref> De AMOC wisselt warmte, water en koolstof uit met de atmosfeer en reguleert het weer in Europa en mariene ecosystemen.

Het systeem wordt aangedreven door het zinken van koud, zout water in het noorden van de Atlantische Oceaan. In de Straat van Denemarken ontmoet zuidwaarts stromend koud water uit de Noorse Zeeën warmer water uit de Irminger Zee. Het koude, dichte water zakt snel onder het warmere water door en stroomt over een drempel in de oceaanbodem. Dat vormt een neerwaartse stroming van naar schatting ongeveer 3,5 miljoen kubieke meter per seconde. De eenheid die oceaanwetenschappers hier gebruiken is Sverdrup (Sv). 1 Sv staat voor een verplaatsing van 1 miljoen kubieke meter per seconde. Het hele systeem van de AMOC transporteert 18 Sv. Dat is een gigantische hoeveelheid in vergelijking met de Amazone, de grootste rivier, die 0,2 Sv transporteert.
[[Bestand:Grootste waterval.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''De grootste waterval van de wereld, 3,5 kilometer diep, ligt in de oceaan tussen Groenland en IJsland. Die drijft de AMOC aan.''<ref>[https://oceanservice.noaa.gov/facts/largest-waterfall.html Where is Earth’s Largest Waterfall? | NOAA] </ref>]]
De AMOC voert dit koude water van nabij Groenland (blauwe lijn) zuidwaarts langs de zeebodem richting Antarctica, terwijl stromingen dichter bij het oppervlak warmer water noordwaarts transporteren.

<youtube>https://youtu.be/jOVvXDI0KbY</youtube>

''De AMOC is de Atlantische tak van de ‘wereldwijde lopende band’ (Global Conveyor Belt). De kleur van het water geeft de dichtheid aan, die wordt bepaald door saliniteit (zoutgehalte) en temperatuur. Bron: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.''
[[Bestand:Motor van de AMOC.jpg|gecentreerd|miniatuur|400x400px|''De AMOC. Gele ovalen zijn gebieden in de noordelijke Atlantische Oceaan waar warm oppervlaktewater (rood) afkoelt en zinkt, waardoor de koude, diepe retourstroom (blauw) wordt gevormd. Dit is de motor van deze lopende band.''<ref>[https://www.nature.com/articles/nature01090 Ocean circulation and climate during the past 120,000 years | Nature] </ref>]]
Instroom van zoet water (smeltwater van ijskappen, rivieren en regenwater) zal de AMOC vertragen en mogelijk stoppen, omdat deze lichter is en daardoor het dichte zoute water bedekt. Dat koelt daardoor niet meer af en kan niet meer naar de diepte zinken. De motor stopt.
[[Bestand:Verzwakken van de Golfstroom.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Zwakker worden van de Golfstroom, onderdeel van de AMOC. Figuur rechts: 1) Water in de noordelijke Atlantische Oceaan wordt zoeter en zinkt daardoor minder snel. 2) Minder warmte wordt noordwaarts getransporteerd. 3) De Golfstroom verzwakt maar een deel van het water wordt door windsystemen voortgestuwd. Bron: MeteoSwiss.''<ref>[https://www.meteoswiss.admin.ch/weather/weather-and-climate-from-a-to-z/gulf-stream.html Gulf Stream | MeteoSwiss] </ref>]]
Recent onderzoek geeft aanwijzingen voor afzwakking van de AMOC sinds 1950 van 0,46 Sverdrup per 10 jaar.<ref>1 Sverdrup of 1 Sv = 1,000,000 m3/s.</ref> De integratie van schattingen van de subarctische smeltwateraanvoer voor de komende eeuw geeft aan dat deze circulatie 33% zwakker kan zijn dan de onverstoorde toestand, als gevolg van menselijke activiteiten, bij een temperatuurstijging van 2 °C op aarde, die binnen het komende decennium bereikt zou kunnen worden.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-024-01568-1 Weakening of the Atlantic Meridional Overturning Circulation driven by subarctic freshening since the mid-twentieth century | Nature Geoscience] </ref>

Aanwijzingen voor een omslag komen van oceanografisch onderzoek. Het zijn dus niet zozeer modelberekeningen maar directe waarnemingen in de Zuid-Atlantische Oceaan die suggereren dat de AMOC op omslagkoers ligt. Het modelonderzoek van René van Westen en collega’s van de Universiteit Utrecht heeft als doel beter te begrijpen welke vroegtijdige alarmsignalen er zijn en waarom. Daarmee kunnen waarnemingen beter worden geïnterpreteerd.<ref name=":5" />

Als de AMOC instort zal noordwest Europa sterk afkoelen. Dit heeft onder andere ernstige gevolgen voor de landbouw, zoals een groot verlies aan landoppervlak dat geschikt is voor landbouw.<ref>[https://www.nature.com/articles/s43016-019-0011-3 Shifts in national land use and food production in Great Britain after a climate tipping point | Nature Food] </ref>
[[Bestand:Domino-effect.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Domino effect van het instorten van de AMOC. De gevolgen zijn te merken in de moessons in de Indische Oceaan en Afrika, de West Antarctische IJskap en het Amazonegebied.'']]
Door de koppeling met andere elementen van het klimaatsysteem zullen de gevolgen wereldwijd merkbaar zijn, zoals mondiale klimaatverschuivingen, die neerslagpatronen beïnvloeden en mogelijk regen- en droge seizoenen omkeren in regio's zoals het Amazonegebied.

De instorting van de AMOC wordt inmiddels als waarschijnlijk beschouwd; misschien nog niet deze eeuw maar wel in de volgende. Ook het Utrechtse onderzoek concludeert dat de AMOC op ‘tipping koers’ ligt.<ref>[https://insideclimatenews.org/news/09022024/climate-impacts-from-collapse-of-atlantic-meridional-overturning-current-could-be-worse-than-expected/ Extreme Climate Impacts From Collapse of a Key Atlantic Ocean Current Could be Worse Than Expected, a New Study Warns | Inside Climate News] </ref> <ref name=":5" /> <ref>[https://www.livescience.com/planet-earth/rivers-oceans/we-dont-really-consider-it-low-probability-anymore-collapse-of-key-atlantic-current-could-have-catastrophic-impacts-says-oceanographer-stefan-rahmstorf 'We don't really consider it low probability anymore': Collapse of key Atlantic current could have catastrophic impacts, says oceanographer Stefan Rahmstorf | LiveScience] </ref>

Dit zorgwekkende, maar steeds meer waarschijnlijke scenario wordt momenteel vrijwel volledig over het hoofd gezien in de discussies over klimaatbeleid en klimaatadaptatie. De impact is echter zo ingrijpend dat het onverantwoord zou zijn om deze dreiging te negeren. Het is vergelijkbaar met het beseffen dat er een reëel risico is dat de boiler in je kelder explodeert en delen van je huis verwoest, maar ervoor kiezen om dit risico simpelweg te negeren.<ref>[https://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/klimawandel-bedrohte-nordatlantikstroemung-amoc-was-wenn-es-ploetzlich-kaelter-wird-a-3e848f1d-45ef-4d79-9704-b8402c538abc Was, wenn es plötzlich kälter wird? | Spiegel Wissenschaft] </ref>

Zie [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: volledige instorting van de AMOC|Verdieping: Volledige instorting AMOC]].

En: [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: Stort de AMOC nu in of niet?|Verdieping: Stort de AMOC in of niet?]]<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Oceaanverzuring ==
'''Volgens het [[Feedbacks en tipping points#Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023|Global Tipping Points Report]] blijft de grens van de oceaanverzuring binnen de groene veilige speelruimte, maar hij staat aan de rand van de afgrond. Ander onderzoek suggereert dat de veilige limiet al is overschreden. Toenemende verzuring kan kwetsbare koraalriffen en fytoplankton populaties verwoesten, die worden beschouwd als de basis van het voedselweb in zee. Naarmate de verzuring versnelt, kunnen wereldwijd de visvangsten achteruitgaan en zelfs instorten.'''<ref>[https://news.mongabay.com/2024/09/inaugural-planetary-health-check-finds-ocean-acidification-on-the-brink/ Inaugural Planetary Health Check finds ocean acidification on the brink | Mongabay] </ref>

'''Zie ook: [[Extreme urgentie#De grenzen van onze planeet|Planetaire grenzen]].'''

Oceaanverzuring heeft dezelfde oorzaak als klimaatverandering: stijgende CO2-niveaus in de atmosfeer door het gebruik van fossiele brandstoffen. De vooruitzichten om binnen de veilige limiet voor deze planetaire grens te blijven, lijken somber. Afgaande op de snelheid waarmee het nu verandert, lijkt het moeilijk om het overschrijden van die limiet te stoppen.

De term oceaanverzuring is eigenlijk onjuist. De oceanen worden niet zuurder, ze worden minder basisch als gevolg van het oplossen van meer kooldioxide. De pH wordt lager; van ongeveer 8,20 in 1940 naar 8,05 nu.<ref>N.B.: pH 7,0 is neutraal, pH > 7,0 is basisch en pH < 7,0 is zuur.</ref> Wanneer de pH beneden een kritische drempelwaarde van 7,95 zakt, heeft het grote en onomkeerbare gevolgen voor het leven in de oceanen en daardoor voor de rest van het leven op aarde.

In het rapport ''Planetary Health Check'' wordt de concentratie van het mineraal aragoniet in het oppervlaktewater gebruikt als indicator voor oceaanverzuring. Aragoniet is een vorm van calciumcarbonaat, (CaCO3), dat door veel mariene organismen wordt gebruikt bij de opbouw van hun skeletten en schelpen.<ref>[[https://www.planetaryhealthcheck.org/boundary-pages/ocean-acidification https://www.planetaryhealthcheck.org/boundary-pages/ocean-acidification Ocean Acidification | Planetary Health Check 2024] ]</ref>

Als de oceaan steeds meer kooldioxide uit de lucht opneemt, produceert het meer koolzuur, waarbij waterstofionen vrijkomen die de pH-waarde en de aragonietverzadiging verlagen. De verzadigingsindex is een waarde voor de mate waarin zeewater is verzadigd met opgeloste calcium- en carbonaationen.<ref>[https://www.soest.hawaii.edu/mguidry/Unnamed_Site_2/Chapter%205/Figures/Box3SeawaterSaturationState.pdf Aragonite Saturation State of Seawater | University of Hawai‘i] </ref> Is de index groter dan 1, dan is het zeewater oververzadigd en kan calciumcarbonaat neerslaan en kunnen organismen hun (micro-)skeletten en schelpen opbouwen. Is die kleiner dan 1 dan is het zeewater onderverzadigd. De huidige veilige grens is vastgesteld op 2,75 verzadiging van aragoniet en is gebaseerd op niveaus van 3,44 vóór de industriële revolutie. Niveaus onder de 3 kunnen ervoor zorgen dat sommige mariene organismen gestrest raken, en als de niveaus onder de 1 komen, kunnen schelpen beginnen op te lossen.

Vandaag de dag ligt de wereldwijde aragonietverzadiging op 2,80. Het passeren van die veilige grens betekent niet dat er onmiddellijk een drempel zal worden overschreden, maar wel dat de problemen voor het zeeleven en de voedselketen in de oceaan steeds ernstiger zullen worden.

Verwacht wordt dat oceaanverzuring in de komende 10 tot 20 jaar zal leiden tot een aanzienlijk verlies van mariene biodiversiteit, waarbij ecosystemen zullen verschuiven naar soorten die lagere pH-waarden kunnen verdragen, zoals kwallen en giftig fytoplankton. Ondanks deze dreigende crisis erkennen veel regeringen en industrieën de bijbehorende risico's niet en blijft de ernst van de situatie grotendeels verborgen voor het publiek.<ref>[https://oceanographicmagazine.com/news/ocean-acidification-is-a-deeper-crisis-than-we-first-thought/ Ocean acidification is a deeper crisis than we first thought | Oceanographic] </ref>

Meer dan 3 miljard mensen zijn voor hun voedselvoorziening afhankelijk van het zeeleven, terwijl oceanen een cruciale rol spelen bij het reguleren van meer dan 70% van de klimaatverandering. De huidige klimaatmodellen onderschatten de situatie mogelijk, en de gevolgen van klimaatverandering zouden vier keer erger kunnen zijn dan voorspeld, omdat deze modellen onvoldoende variabelen in beschouwing nemen.

Voor alle duidelijkheid: als de wereld door een wonder netto nul bereikt in 2045, dan toont bewijs uit het BIOACID-rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)<ref>[https://www.bioacid.de/assessing-the-risks-of-ocean-acidification/?lang=en Biological Impacts of Ocean Acidification | BIOACID] </ref> aan dat deze vermindering niet genoeg zal zijn om een daling van de pH-waarde van de oceanen naar 7,95 te stoppen. Als het niveau van het zeeleven (zowel plantaardig als dierlijk) daalt, dan wordt het vermogen van de oceanen om koolstof in de diepe oceaan vast te houden uitgeput.<ref>[https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3860950 Climate regulating ocean plants and animals are being destroyed by toxic chemicals and plastics, accelerating our path towards ocean pH 7.95 in 25 years which will devastate humanity | SSRN] </ref> <ref>[https://goesfoundation.com/ GOES Foundation] </ref>

In het geologische verleden heeft oceaanverzuring naar alle waarschijnlijkheid al eerder geleid tot massaal uitsterven van marien leven. Dat was een gebeurtenis die bekendstaat als de Permo-Triassische uitsterving, 252 miljoen jaar geleden — de grootste massa-extinctie ooit. De oorzaak toen was verhoogde CO2-concentratie in de atmosfeer als gevolg van de eruptie van enorme hoeveelheden lava in Siberië.<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/science.aaa0193 Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction | Science] </ref><blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Regenwouden ==
'''Positieve feedback > > versterkt opwarming'''

Tropische bossen beslaan ongeveer 1,95 miljard hectare (inclusief aangetaste delen) en zijn belangrijke onderdelen van het systeem aarde. Ze herbergen een onevenredig groot aantal soorten op aarde, slaan enorme hoeveelheden koolstof op (circa 471 ±93 GtC) in hun bodems en biomassa, en hebben, door evapotranspiratie en hun effect op wolkenvorming, een algemeen verkoelend en bevochtigend effect op regionale schaal. Er wonen ook veel inheemse volkeren en lokale gemeenschappen, met een lange geschiedenis van menselijke bewoning en een grote bioculturele diversiteit.<ref>[https://report-2023.global-tipping-points.org/ Report 2023 | Global Tipping Points] </ref>
[[Bestand:Regenwouden.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Wereldwijde omvang van tropische bossen, inclusief tropische regenwouden (donkergroen) en tropische droge bossen (bruin). Bron: The Global Tipping Points Report.'']]
De tropische bossen in Zuid-Amerika en Azië hebben niet alleen te maken met ontbossing en aantasting als gevolg van veranderingen in landgebruik, maar ook met ongekende verstoringen door het klimaat, zoals een toename van de lengte en intensiteit van het droge seizoen, meer intense en frequente regenval en temperatuurextremen.

Een omslagpunt in het Amazonegebied zou wereldwijde gevolgen hebben door mogelijk grote verliezen van koolstof in de atmosfeer. De beste schattingen suggereren dat een grootschalige ineenstorting van 40% van het bos voor het einde van deze eeuw zou kunnen leiden tot een uitstoot van ~30 GtC en een extra opwarming van de aarde van ~0,1 °C. Het afsterven van het Amazonegebied zou ook leiden tot een aanzienlijke vermindering van de regenval in het hele Amazonebekken en in het zuidelijk deel van Zuid-Amerika. Via 'teleconnecties' kan het ook rechtstreeks invloed hebben op andere delen van het aardsysteem, bijvoorbeeld op het Tibetaanse Plateau.

Tropische regenwouden zijn niet alleen het gevolg van hoge neerslag in de Intertropische Convergentie Zone, ze produceren zelf de neerslag die de bossen in stand houdt.
[[Bestand:Evapotranspiration.jpg|gecentreerd|miniatuur|400x400px|''Neerslagproductie door regenwouden, Bomen halen water uit de grond en geven waterdamp af via hun bladeren, waardoor atmosferische rivieren van vocht ontstaan. Dat komt elders in hetzelfde regenwoudgebied als neerslag terug. Boskap en bosbranden leiden tot verdroging en versterken het verdwijnen van het regenwoud.''<ref name=":9">[https://wriorg.s3.amazonaws.com/s3fs-public/ending-tropical-deforestation-tropical-forests-climate-change.pdf Tropical Forests and Climate Change: The Latest Science | World Resources Institute] </ref>]]
De recente droogte in het Amazonegebied kan het “eerste waarschuwingssignaal” zijn dat het regenwoud een omslagpunt nadert, aldus nieuw onderzoek, gepubliceerd in ''Science Advances''.<ref>[https://www.carbonbrief.org/drying-of-amazon-could-be-early-warning-of-tipping-point-for-the-rainforest/ Drying of Amazon could be early warning of ‘tipping point’ for the rainforest | Carbon Brief] </ref> <ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add9973 The South American monsoon approaches a critical transition in response to deforestation | Science Advances] </ref>

Het Amazonegebied is het grootste regenwoud ter wereld en krijgt jaarlijks 2-3 meter regen. Door toenemende droogte en door mensen veroorzaakte ontbossing beginnen delen van het bos echter uit te drogen.

Het onderzoek stelt vast dat ontbossing het begin van de Zuid-Amerikaanse moesson vertraagt, waardoor er minder regen valt in het Amazonegebied. De auteurs waarschuwen dat voortdurende ontbossing de regio voorbij een omslagpunt kan duwen waarbij een verdere, snelle vermindering van de regenval grote delen van de bomen zou doden.

In de afgelopen 40 jaar is het droge seizoen in het Amazonegebied al langer geworden. Dit zou het vroege waarschuwingssignaal kunnen zijn dat het gecombineerde regenwoud en de Zuid-Amerikaanse moessonsystemen een kritieke drempel naderen.

Het verdwijnen van tropische regenwouden heeft grote gevolgen voor de waterhuishouding op aarde. Grootschalige ontbossing in een van de drie belangrijkste tropische bosgebieden ter wereld — het Congobekken in Afrika, Zuidoost-Azië en vooral het Amazonegebied — zou de watercyclus voldoende kunnen verstoren om een aanzienlijk risico te vormen voor de landbouw in belangrijke landbouwgebieden halverwege de wereld in delen van de VS, India en China.<ref name=":9" /><blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

<div style="background:#F0F8FF">
= '''Verdieping''' =
== Verdieping: Feedback loops ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#Feedback loops (terugkoppelingen)|Feedback loops]].

De volgende tabel geeft een overzicht van 41 terugkoppelingen, waarvan 27 positieve (versterkende), 7 negatieve (remmende) en 7 onzekere terugkoppelingen. Sommige terugkoppelingen kunnen in verband worden gebracht met belangrijke omslagpunten die het mondiale klimaatsysteem en de biosfeer ernstig kunnen verstoren zodra kritieke drempels worden overschreden.

Lang niet alle positieve feedbacks zullen leiden tot dramatische gevolgen. Specifieke punten van zorg zijn het vertragen van de oceaancirculatie en het grootschalige verlies van ijskappen, permafrost en bossen.[[Bestand:Feedback loops tabel png.png|gecentreerd|miniatuur|1430x1430px|''Tabel van 41 terugkoppelingen. Bron: Ripple et al. (2023), Supplemental information.''<ref>[https://scientistswarning.forestry.oregonstate.edu/sites/default/files/feedbacks%20SI.pdf Many risky feedback loops amplify the need for climate action. Supplemental information | Alliance of World Scientists] </ref>]]<blockquote>
'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: The Global Tipping Points Report 2023 ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#Tipping points (omslagpunten)|Tipping points]].

Het Global Tipping Points Report werd gelanceerd tijdens COP28 op 6 december 2023. Het rapport is een gezaghebbende beoordeling van de risico's en kansen van zowel negatieve als positieve omslagpunten in het aardsysteem en de samenleving.<ref>[https://report-2023.global-tipping-points.org/ Report 2023 | Global Tipping Points] </ref>

Het Global Tipping Points project wordt geleid door professor Tim Lenton van het Global Systems Institute van de Universiteit van Exeter met de steun van meer dan 200 onderzoekers van ruim 90 organisaties in 26 landen.[[Bestand:Kaart tipping points.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Delen van het aardsysteem die door het rapport zijn geïdentificeerd als potentiële tipping points.'']]De hoofdpunten van het Global Tipping Points Report:

# Klimaatverandering en natuurverlies kunnen binnenkort 'omslagpunten' veroorzaken in de natuur.
# Deze omslagpunten vormen bedreigingen van een omvang waarmee de mensheid nog nooit eerder is geconfronteerd.
# De effecten van omslagpunten zullen worden doorgegeven en versterkt in onze geglobaliseerde wereld.
# Het stoppen van deze bedreigingen is mogelijk, maar vereist urgente wereldwijde actie.
# Zelfs met dringende wereldwijde actie zijn sommige omslagpunten van het aardsysteem onvermijdelijk
# 'Positieve omslagpunten' kunnen een ontwikkeling naar duurzaamheid versnellen.
# Eén positief omslagpunt kan andere in gang zetten, waardoor een domino-effect van verandering ontstaat.
# Het in gang zetten van positieve kantelpunten vereist gecoördineerde actie die rekening houdt met rechtvaardigheid en rechtvaardigheid.
# We moeten meer inzicht krijgen in omslagpunten — maar zonder actie uit te stellen.
# Positieve kantelpunten kunnen een krachtig tegeneffect creëren tegen het risico dat kantelpunten in het aardsysteem uit de hand lopen.
<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: Doomsday gletsjer ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#Antarctica|Antarctica]].[[Bestand:Thwaites Glacier.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Thwaites Glacier, een van de grootste afvoergletjers van West Antarctica. Groot Brittannië voor schaal. Bron: John Englander.''<ref>[https://johnenglander.net/climate-change-what-antarcticas-doomsday-glacier-means-for-the-planet-financial-times/thwaites-map/ Thwaites map | John's Blog] </ref>]]Wanneer door een combinatie van opwarming van oceaanwater, basaal smelten en zeespiegelstijging ijsplaten instabiel worden, gaan ijsstromen en afvoergletsjers sneller stromen. Dit proces is het meest dreigend in het geval van de Thwaites Gletsjer, een gletsjer zo groot als Engeland en een van de grootste afvoergletsjers van West Antarctica.

De Thwaites gletsjer, die bekendstaat als de “Doomsday glacier”, vormt een serieuze bedreiging voor de wereldwijde zeespiegel door zijn snelle smelten en instabiliteit. Thwaites is een van de snelst terugtrekkende gletsjers op Antarctica. in de afgelopen 30 jaar is de hoeveelheid ijsverlies van Thwaites en nabijgelegen gletsjers verdubbeld. Op dit moment draagt de gletsjer voor ongeveer 4% bij aan de jaarlijkse zeespiegelstijging en een volledige instorting zou kunnen leiden tot een wereldwijde stijging van 65 cm.<ref>[https://thwaitesglacier.org/about/facts Thwaites Glacier Facts | The International Thwaites Glacier Collaboration] </ref>

Recente studies geven aan dat deze omstandigheden kunnen leiden tot onomkeerbare veranderingen binnen jaren in plaats van eeuwen, waardoor er dringende zorgen ontstaan over kustoverstromingen en de ontheemding van miljoenen mensen wereldwijd. De ijsplaat van de gletsjer zal waarschijnlijk binnen tien jaar instorten, wat mogelijk een kettingreactie teweeg kan brengen die naburige gletsjers beïnvloedt en tot een extra stijging van 1,5 meter kan leiden.<ref>[https://tc.copernicus.org/articles/15/5187/2021/ Two decades of dynamic change and progressive destabilization on the Thwaites Eastern Ice Shelf | The Cryosphere] </ref> <ref>[https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2404766121 Widespread seawater intrusions beneath the grounded ice of Thwaites Glacier, West Antarctica | PNAS] </ref> <ref>[https://www.npr.org/2024/05/21/1252727848/antarctica-thwaites-glacier-climate-change-sea-level-rise New research on Antarctica's Thwaites Glacier could reshape sea-level rise predictions | NPR] </ref>

<youtube>XRUxTFWWWdY</youtube>

''Deze video legt uit waarom Thwaites Glacier zo snel verandert en wat dit betekent voor de zeespiegelstijging.''<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: zeespiegelstijging verschillende scenario’s ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#Gevolgen voor de zeespiegel|Gevolgen voor de zeespiegel]].

Een modelstudie uit 2021 vergelijkt de gevolgen van verschillende opwarmingsscenario’s voor de zeespiegel. Volgens deze studie zou een opwarming van 1,5 °C leiden tot een stijging van de gemiddelde zeespiegel van ongeveer 10 centimeter in 2100 en iets meer bij 2 °C. In het meest ongunstige scenario zou de zeespiegel ongeveer 40 centimeter stijgen.<ref name=":3">[https://www.nature.com/articles/s41586-021-03427-0 The Paris Climate Agreement and future sea-level rise from Antarctica | Nature] </ref>[[Bestand:Zeespiegel bijdrage Antarctica.jpg|gecentreerd|miniatuur|569x569px|''Antarctische bijdrage aan de stijging van de GMSL bij een reeks emissiescenario's. De waaiergrafieken tonen de in de tijd veranderende onzekerheid en het bereik rond de mediane ensemblewaarde (zwarte lijn) in stappen van 10%. De panelen in de linkerkolom tonen de resultaten van het ensemble van 2000 tot 2100, inclusief de mediaan van de GMSL-stijging (rode lijn). De rechterkolom is uitgebreid tot 2300. a, b, Emissies die overeenkomen met een +1,5 ºC wereldwijd gemiddeld opwarmingsscenario. c, d, Emissies die overeenkomen met +2,0 ºC, e, f, Emissies die overeenkomen met +3,0 ºC. g, h, RCP8.5. h, Twee extra RCP8. 5 simulaties worden getoond met gemiddelde gekalibreerde parameterwaarden in verband met natte crevassing/hydrofracturing (CALVLIQ=107 m-1 jr2) en ijsafkalving (VCLIFF=7,7 km jr-1 ), maar met atmosfeer- en oceaanforcering geleverd door de NCAR CESM1.2.2 GCM met (blauwe lijn) en zonder (rode lijn) Antarctische smeltwaterfeedback43 . Let op de uitgerekte y-assen in g en h.''<ref name=":3" />]]<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: zee-ijs en zeespiegelstijging ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#Zee-ijs|Zee-ijs]].

Het is een wijdverbreid misverstand dat zeespiegelverandering alleen wordt veroorzaakt door ijs dat op land ligt, en niet door drijvend zee-ijs. Hoewel dat meestal waar is, blijkt er toch een effect te zijn, ook al is het klein.<ref>[https://sealevel.nasa.gov/news/261/melting-ocean-ice-affects-sea-level-unlike-ice-cubes-in-a-glass/ Melting Ocean Ice Affects Sea Level – Unlike Ice Cubes in a Glass | NASA] </ref>[[Bestand:Ijsblokjes en zee-ijs.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Links: Een smeltend ijsblokje in een glas water verhoogt het waterniveau niet omdat een massa ijs een groter volume inneemt dan eenzelfde massa zoet water. Rechts: Smeltend zoetwater-ijs in zeewater verhoogt het zee-niveau enigszins.'']]Eén ding dat vaak over het hoofd wordt gezien is de invloed van het zoutgehalte. Het maakt een significant verschil. Verschillende onderzoeken tonen aan dat, omdat drijfijs gemaakt is van zoet water, het eigenlijk de zeespiegel iets verhoogt wanneer het smelt in de zoute zee, wat anders is dan wat er gebeurt in je waterglas.

Wanneer een ijsberg of ander zee-ijs in het water drijft, verplaatst het zijn eigen gewicht. Maar zoet water heeft een lagere dichtheid dan zout water, dus als het smelt en vloeibaar wordt, neemt het meer ruimte in dan het zeewater dat het verplaatste toen het ijs was. Dit heeft ongeveer 3% van het effect van het smelten van ijs dat op land rust en verhoogt het zeeniveau.

Hoewel het effect minimaal is, heeft smeltend zee-ijs tussen 1994 en 2017 toch 1,1 millimeter bijgedragen aan de zeespiegel en is het belangrijk om deze veranderingen goed te kunnen begrijpen.
<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: volledige instorting van de AMOC ==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#De AMOC|AMOC]].
In een open brief aan de Scandinavische Raad van Ministers waarschuwt een groep van 43 klimaatwetenschappers voor de ernstige gevolgen van een volledige instorting van de AMOC.<ref>[https://en.vedur.is/media/ads_in_header/AMOC-letter_Final.pdf Open Letter by Climate Scientists to the Nordic Council of Ministers] </ref>[[Bestand:Instorting AMOC.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Lange-termijn (300 jaar) respons van de jaarlijkse gemiddelde temperatuursverandering in een toekomstig CO2-verdubbelingsscenario waarin de AMOC volledig is ingestort.''<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1601666 Overlooked possibility of a collapsed Atlantic Meridional Overturning Circulation in warming climate | Science Advances] </ref>]]Een reeks wetenschappelijke studies van de afgelopen jaren suggereert dat dit risico tot nu toe sterk onderschat is. Een dergelijke verandering in de oceaancirculatie zou verwoestende en onomkeerbare gevolgen hebben.

In deze regio zijn de Groenlandse ijskap, het Barents zee-ijs, de boreale permafrost-systemen, de subpolaire draaistroom, diepwater vorming en de Atlantische Meridionale Overturning Circulatie (AMOC) allemaal kwetsbaar voor grote, onderling verbonden veranderingen. De AMOC, het dominante mechanisme van noordwaarts warmtetransport in de Noord-Atlantische Oceaan, bepaalt de levensomstandigheden voor alle mensen in het Noordpoolgebied en daarbuiten en loopt steeds meer het risico dat het omslagpunt wordt gepasseerd.

Recent onderzoek sinds het laatste IPCC-rapport suggereert dat het IPCC dit risico heeft onderschat en dat het passeren van dit omslagpunt al in de komende decennia een serieuze mogelijkheid is.

De gevolgen voor met name de Scandinavische landen zouden waarschijnlijk catastrofaal zijn, zoals een grote afkoeling in de regio terwijl de omliggende regio's opwarmen (zie figuur), en waarschijnlijk leiden tot ongekend extreem weer. Hoewel de gevolgen voor weerpatronen, ecosystemen en menselijke activiteiten verder moeten worden bestudeerd, zouden ze mogelijk de levensvatbaarheid van de landbouw in Noordwest-Europa bedreigen.

Het doel van de brief is om de aandacht te vestigen op het feit dat slechts “gemiddeld vertrouwen” (IPCC) in het niet instorten van de AMOC niet geruststellend is en duidelijk de mogelijkheid openlaat van een instorting van de AMOC tijdens deze eeuw. En het is zelfs nog waarschijnlijker dat een ineenstorting deze eeuw wordt ingezet, maar pas in de volgende eeuw volledig tot ontwikkeling komt.

Een publicatie in Nature, november 2024, stelt dat een 30% verzwakking van de AMOC al rond 2040 kan optreden.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-024-01568-1 Weakening of the Atlantic Meridional Overturning Circulation driven by subarctic freshening since the mid-twentieth century | Nature Geoscience] </ref> <ref>[https://theconversation.com/meltwater-from-greenland-and-the-arctic-is-weakening-ocean-circulation-speeding-up-warming-down-south-238302 Meltwater from Greenland and the Arctic is weakening ocean circulation, speeding up warming down south | The Conversation] </ref><blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== Verdieping: Stopt de AMOC nu in of niet?==
Verdieping bij [[Feedbacks en tipping points#De AMOC|AMOC]].

Rondom de AMOC is een levendige discussie aan de gang tussen onderzoekers die een spoedige, algehele ineenstorting van de AMOC voorspellen, onderzoekers die op grond van waarnemingen vaststellen dat de AMOC al enige tijd zwakker wordt, en anderen die voorspellen dat vanaf het midden van deze eeuw de AMOC verzwakt en in de volgende eeuw ineenstort. De laatste bijdrage van Jens Terhaar en collega's is een nieuwe reconstructie van hoe de AMOC de afgelopen 60 jaar is veranderd.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41467-024-55297-5 Atlantic overturning inferred from air-sea heat fluxes indicates no decline since the 1960s | Nature] </ref> Klimaatsceptici hebben deze legitieme wetenschappelijke discussie al aangegrepen om te beweren dat het met de AMOC wel meevalt.

Stefan Rahmstorf bespreekt deze discussie in ''Real Climate''.<ref name=":7">[https://www.realclimate.org/index.php/archives/2025/01/the-amoc-is-slowing-its-stable-its-slowing-no-yes/ The AMOC is slowing, it’s stable, it’s slowing, no, yes, … | RealClimate]</ref>

Goede metingen van de AMOC-stroming zijn pas sinds 2004 beschikbaar in het RAPID-project, dus voor eerdere tijden moeten we indirecte aanwijzingen gebruiken. Een daarvan is de zee oppervlaktetemperatuur 'vingerafdruk' van AMOC-veranderingen (Caesar et al. 2018). Zij gebruikten de cold blob temperatuuranomalie (nov-mei)<ref>De 'cold blob' is een gebied met koud zeewater ten zuiden van Groenland die ook in veel modelstudies wordt gereproduceerd. https://www.science.org/content/article/cold-blob-arctic-meltwater-may-be-causing-european-heat-waves</ref> als een manier om de AMOC-sterkte te meten. Andere studies hebben andere zee oppervlaktetemperatuur- of saliniteitspatronen gebruikt, evenals andere gegevens uit het verleden (zoals sedimentkorrelgroottes), en vonden over het algemeen dat de AMOC sinds de 19e eeuw is afgenomen, met enkele variaties om de 10 jaar.
[[Bestand:Cold blob.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Kaart van waargenomen veranderingen in de luchttemperatuur nabij het aardoppervlak sinds het einde van de negentiende eeuw.'' ''De 'cold blob' is het gebied met koud zeewater ten zuiden van Groenland.'' ''Grijze gebieden geven een gebrek aan gegevens aan.'' ''Afbeelding credit: Zeke Hausfather, Berkeley Earth.''<ref name=":8">[https://tos.org/oceanography/article/is-the-atlantic-overturning-circulation-approaching-a-tipping-point Is the Atlantic Overturning Circulation Approaching a Tipping Point? | Oceanography] </ref>]]De nieuwe paper van Terhaar et al. (2025) bekritiseert hoe Caesar et al. (2018) hun reconstructie deden en stelt een nieuwe methode voor die gebruikmaakt van oppervlaktewarmtefluxen uit reanalysegegevens als indicator voor AMOC-sterkte.[[Bestand:AMOC reconstructie.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Verschillende AMOC-reconstructies, met de RAPID-metingen bovenaan. De middelste twee reconstructies gebruikte oppervlaktehoogtegegevens van satellieten, en een watermassa regressie gebaseerd op RAPID gegevens. De onderste twee grafieken zijn gebaseerd op Terhaar et al. 2025. Grafiek: Levke Caesar.''<ref name=":7" />]]Rahmstorf vergelijkt in zijn bespreking de resultaten van Terhaar et al. met andere modelstudies en directe waarnemingen en stelt vast dat er weinig overeenkomst is met de eerdere studies. Hij concludeert:<blockquote>Ik geloof niet dat de nieuwe poging om de AMOC te reconstrueren betrouwbaarder is dan eerdere methoden gebaseerd op temperatuur- of saliniteitpatronen, op dichtheidsveranderingen in het 'koude blob'-gebied, of op verschillende paleoklimatologische proxy-gegevens, die concludeerden dat er een verzwakking is. Maar omdat we geen directe stromingsmetingen hebben die ver genoeg terug in de tijd gaan, blijft daar enige onzekerheid over bestaan. Het nieuwe onderzoek verandert echter niets aan mijn inschatting van de verzwakking van de AMOC.

En iedereen is het erover eens dat de AMOC in de toekomst zal verzwakken als reactie op de opwarming van de aarde en dat dit een ernstig risico vormt, of deze verzwakking nu al is gebleken uit natuurlijke variabiliteit in de beperkte observatiegegevens die we hebben of niet.</blockquote>In een artikel in Oceanography<ref name=":8" /> schrijft Rahmstorf:<blockquote>Het risico van een kritieke AMOC-overgang is reëel en zeer ernstig, ook al kunnen we niet met zekerheid voorspellen wanneer en of dit zal gebeuren. We hebben het stabiele Holocene klimaat waarin de mensheid heeft gefloreerd al achter ons gelaten, en het meest recente IPCC-rapport waarschuwt ons dat we boven de 1,5 °C opwarming van de aarde het domein van “hoog risico” betreden met betrekking tot omslagpunten in het klimaat.

Een volledige ineenstorting van de AMOC zou een enorme ramp op wereldschaal zijn. Dat willen we ''echt'' voorkomen.</blockquote>Met andere woorden: we hebben het over risicoanalyse en rampenpreventie. Het gaat er niet om dat we 100% of zelfs maar 50% zeker willen zijn dat de AMOC deze eeuw het omslagpunt passeert; het gaat erom dat we 100% zeker willen zijn dat dat niet gebeurt. Dat het IPCC slechts “gemiddeld vertrouwen” heeft dat het deze eeuw niet zal gebeuren is allesbehalve geruststellend, en de hier besproken onderzoeken, die na het IPCC-rapport van 2021 kwamen, wijzen op een veel groter risico dan eerder werd gedacht.<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

Wat is klimaatverandering?

2025-05-14T08:07:28Z

Anna: /* Het broeikaseffect */

= '''Eenvoudig uitgelegd''' =
<div style="background:#F0FFF0">
'''Klimaatverandering is wanneer de gemiddelde weerpatronen van de aarde over een lange tijd veranderen.'''

'''Uitleg:'''
* Het klimaat is het typische weer in een regio over een periode van 30 jaar of meer, inclusief temperatuur, regenval en wind.

* Het klimaat op aarde verandert in de laatste 150 jaar sneller dan in de afgelopen 10.000 jaar. De wereld is al 1,3 graad Celsius (2,3 graden in Nederland) warmer geworden sinds de industriële revolutie.
'''Deze veranderingen zijn grotendeels te wijten aan dingen die mensen doen:'''
* Bij het verbranden van fossiele brandstoffen zoals olie, gas en kolen komen broeikasgassen zoals CO2 (kooldioxide) en CH4 (methaan) vrij in de atmosfeer.

* Deze gassen houden warmte vast en zorgen ervoor dat de aarde opwarmt.
* Het kappen van bossen draagt ook bij aan klimaatverandering.
'''Gevolgen van klimaatverandering:'''
* Extreme weersomstandigheden zoals stormen, overstromingen en hittegolven komen steeds vaker voor.
* IJskappen smelten en de zeespiegel stijgt.
* Planten- en diersoorten worden bedreigd.
</div>

= Wat is klimaatverandering? =

'''Het klimaat is één van de [http://www.klimaatwiki.org/index.php/Extreme_urgentie#De_grenzen_van_onze_planeet negen planetary boundaries] die sinds ongeveer 1990 voorbij de veilige limiet is. De gevolgen van het overschrijden van die grens zijn maar ten dele terug te draaien en dan ook nog pas op de lange termijn.'''

'''Deze pagina bespreekt de verschillen tussen [[Wat is klimaatverandering?#Weer en klimaat|weer en klimaat]], het [[Wat is klimaatverandering?#Het natuurlijke broeikaseffect|natuurlijke broeikaseffect]], [[Wat is klimaatverandering?#Welke broeikasgassen zijn er?|broeikasgassen]], het door de mens veroorzaakte [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]], en de invloedrijke weersverschijnselen [[Wat is klimaatverandering?#El Niño en La Niña|El Niño en El Niña]].'''

'''Onderstaande grafiek, gepubliceerd door het KNMI, vat het verhaal van deze wiki samen. Hij laat zien hoe de gemiddelde temperatuur op aarde sinds de Industriële Revolutie is gestegen parallel met de toename van kooldioxide in de atmosfeer.'''
[[Bestand:Klimaatgrafiek KNMI.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|Temperatuur en CO2-concentratie sinds het begin van de jaartelling. Bron: KNMI.]]

== Weer en klimaat ==
'''Weersverandering en klimaatverandering worden nogal eens met elkaar verward: ''“Hoezo opwarming van de aarde? Kijk naar buiten. Het sneeuwt en het is heel koud.”'' Het is goed om het verschil tussen weer en klimaat scherp te hebben.'''

Op de site https://earth.nullschool.net/ vind je animaties van de actuele weersituatie: temperatuur, luchtdruk, wind, zeestromingen, chemie en nog veel meer.

<youtube>obsw9qiBnjo</youtube>

==== Weer ====
Weer is wat je buiten voelt op een specifieke dag: warm, koud, regen, zon, wind, enzovoort. Het verandert snel, soms zelfs binnen een uur. Het weer — temperatuur, neerslag, wind — is op elke plaats en op elk moment anders.

Tegelijkertijd is het weer ook in zekere mate voorspelbaar: de dagen in de wintermaanden zijn kouder, grauwer en donkerder, dan in de zomer. In gebieden ver van zeeën en oceanen zijn deze verschillen groter dan in Nederland, dichtbij de zee. Nederland heeft een zeeklimaat, Rusland een landklimaat.

==== Klimaat ====
Klimaat gaat over het ''gemiddelde'' weer in een ''groter gebied'' over een ''lange periode;'' meestal wordt daarvoor 30 jaar gekozen. Klimaat geeft een idee wat voor soort weer je meestal kunt verwachten in een seizoen of jaar.

== Klimaatverandering ==
Klimaatverandering is dus de verandering van de gemiddelde weersomstandigheden over een langere periode in een bepaalde regio. Klimaat zegt daarmee ook iets over de kans dat een bepaald weertype op een bepaalde plaats en op een bepaalde tijd voorkomt.

Je kunt dus nooit zeggen dat extreme regenbuien (het weer op moment X op plaats Y) het gevolg zijn van klimaatverandering, tenminste niet op dezelfde manier als zeggen dat het glas dat op de grond valt het gevolg is van je hand die het van de tafel duwt. Het klimaat is immers de samenvatting van vele jaren weersverschijnselen. Je kunt wel zeggen dat het vaker optreden van extreme regenbuien het gevolg is van de uitstoot van CO2. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Attributie|Verdieping: Attributie]].)

Als we het over klimaatverandering hebben, bedoelen we vaak de opwarming van de aarde als gevolg van menselijk handelen: de antropogene klimaatverandering (er bestaat dus ook klimaatverandering die niet door de mens wordt veroorzaakt; zie [natuurlijke variatie]). Opwarming is echter maar één onderdeel van klimaatverandering. Omdat de planeet aarde één groot samenhangend geheel vormt, heeft opwarming ook gevolgen voor neerslagpatronen, weersextremen, smeltende gletsjers, zeespiegelstijging, veranderingen in verdamping door vegetatie, etc.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref>

Het klimaat op aarde is over lange tijd — in de orde van honderdduizenden tot miljoenen jaren — redelijk stabiel geweest, met slechts enkele graden verschil ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in die periode. De huidige opwarming is groter en veel sneller dan ooit in de afgelopen 2 miljoen jaar. En dat is de kern van het probleem.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

== Het broeikaseffect ==

'''Het broeikaseffect werkt als een warme deken rond de Aarde en bestaat uit gassen zoals kooldioxide, methaan en waterdamp die warmte vasthouden.'''

'''Het broeikaseffect is een natuurlijk proces, dat de planeet op een leefbare temperatuur houdt: zonder broeikaseffect zou de atmosfeer veel kouder zijn. Menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, hebben het broeikaseffect versterkt. Door de uitstoot van kooldioxide (CO2) is de deken als het ware dikker geworden. Daardoor is de temperatuur op aarde gestegen en de energiebalans verstoord. Dat wordt het [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]] genoemd. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: energiebalans|Verdieping: Energiebalans]].)'''

Hoewel er nog steeds veel onduidelijk is over klimaatverandering — met name over het tempo en de intensiteit — zijn de natuurkundige processen achter het broeikaseffect volledig begrepen. (Zie [[Experts zijn het eens]].) Uit al het onderzoek blijkt dat op de lange termijn kooldioxide in de atmosfeer de belangrijkste regelknop is voor de temperatuur op Aarde. Kooldioxide is de belangrijkste veroorzaker van de huidige klimaatverandering; de toename ervan is door de mens veroorzaakt en het is ook de mens die de uitstoot ervan kan terugdringen.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.1190653 Atmospheric CO2: Principal Control Knob Governing Earth’s Temperature | Science]</ref>

Dit is al heel lang bekend. In een reeks experimenten die in 1856 werden uitgevoerd, ontdekte Eunice Newton Foote — een wetenschapper en voorvechtster van vrouwenrechten uit Seneca Falls, New York — als eerste dat het veranderen van de hoeveelheid kooldioxide (toen nog "koolzuurgas" genoemd) in de atmosfeer de temperatuur veranderde. Deze relatie tussen kooldioxide en het klimaat op aarde is sindsdien een van de belangrijkste principes geworden van de moderne meteorologie, het broeikaseffect en de klimaatwetenschap. Maar meer dan een eeuw lang erkende niemand dat Foote de eerste was die deze ontdekking deed, grotendeels omdat ze een vrouw was.<ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref>

Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: Correlatie CO2 en temperatuur]].<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Natuurlijk broeikaseffect ===
Het broeikaseffect treedt op omdat zonlicht dat de aarde verwarmt slechts ten dele wordt teruggekaatst naar de ruimte. Broeikasgassen, zoals kooldioxide (CO2) en methaan (CH4), houden een deel van die warmte vast. Dit is net als in een kas, waar glas de warmte binnenhoudt. Vandaar de naam 'broeikaseffect'. Zonder dit effect zou de gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak ongeveer -18 °C zijn en zou menselijk leven niet kunnen bestaan.

Het zonlicht bestaat uit straling met korte golflengtes, van ultraviolet (UV) tot zichtbaar licht tot kortgolvige infraroodstraling. Deze straling verwarmt het aardoppervlak. Het opgewarmde aardoppervlak zendt langgolvige infraroodstraling (warmtestraling) terug. Daarvan wordt een klein deel, met golflengte 15 μm, geabsorbeerd door CO2 in de atmosfeer. Deze geabsorbeerde energie wordt vervolgens deels opnieuw uitgestraald, ook richting het aardoppervlak, waardoor de atmosfeer warmte vasthoudt.

<youtube>Ge0jhYDcazY</youtube>

''Demonstratie van het broeikaseffect die in de klas kan worden uitgevoerd.''<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/02/25/carbon-dioxide-cause-global-warming/ How Exactly Does Carbon Dioxide Cause Global Warming?]</ref>

Met dit eenvoudige experiment, dat voor het eerst werd uitgevoerd in 1856 door Eunice Foote, <ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref> kun je zelf aantonen dat CO2 warmtestraling absorbeert. De fles die meer kooldioxide bevat, warmt meer op dan de fles met alleen maar lucht.
In de atmosfeer werkt het broeikaseffect zoals is weergegeven in de volgende animatie. Klik twee keer op de animatie om hem te starten. [[Bestand:Animatie atmosfeer.gif|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De zes stappen van het versterkte broeikaseffect. Bron: Australian Government.''<ref> [https://www.dcceew.gov.au/climate-change/policy/climate-science/understanding-climate-change Understanding climate change | Australian Government]</ref>]]<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Thermostaat ===
Het kooldioxidegehalte in de atmosfeer blijft van nature redelijk constant rond 0,03%, oftewel van iedere miljoen moleculen in de lucht zijn er 300 CO2-moleculen (ook wel 300 ppm; parts per million genoemd). CO2 die vrijkomt bij bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen, ademende mensen en dieren, en verbranding van fossiele brandstoffen, wordt uiteindelijk opgenomen door de oceanen en planten. Dit proces helpt de variaties in CO2-concentraties, en daarmee ook de temperatuurschommelingen, binnen leefbare grenzen te houden.

De atmosfeer, de oceanen, de landmassa’s en het leven vormen samen één samenhangend systeem, dat functioneert als een natuurlijke thermostaat die de planeet leefbaar houdt. (Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Systeem Aarde|Verdieping: Systeem Aarde]].) Het huidige leven, inclusief de mens, is geëvolueerd in een periode toen de thermostaat op 15 °C stond.

Dat heeft miljoenen jaren goed gefunctioneerd en de evolutie van microben, planten en dieren mogelijk gemaakt. Totdat menselijke activiteiten de balans begonnen te verstoren.

== Natuurlijke variatie ==
In de geschiedenis van de aarde hebben zich al eerder veranderingen in het klimaat voorgedaan, zoals ijstijden en warme periodes. Hoewel er na deze veranderingen uiteindelijk een nieuw evenwicht optrad, gebeurde dat over duizenden tot miljoenen jaren. Veel soorten overleefden deze veranderingen niet, en de ecosystemen die opnieuw ontstonden, waren vaak anders dan die daarvoor.

Zie ook: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].

Het grote verschil nu is dat de huidige opwarming vooral door menselijke activiteiten wordt veroorzaakt en in een fractie van de tijd plaatsvindt vergeleken met natuurlijke klimaatveranderingen. Hierdoor wordt de veerkracht van ecosystemen en soorten ernstig op de proef gesteld. Veel planten- en diersoorten kunnen niet snel genoeg migreren of zich aanpassen om deze snelle veranderingen te overleven.

Menselijke samenlevingen zijn ook kwetsbaar voor deze snelle veranderingen. Terwijl de aarde zich op lange termijn misschien kan herstellen en nieuwe evenwichten kan vinden, is er geen garantie dat menselijke samenlevingen hetzelfde kunnen doen. De maatschappelijke structuren, voedselzekerheid, watervoorziening en infrastructuur zijn niet ontworpen om met zulke snelle en extreme veranderingen om te gaan. Dit kan leiden tot grote sociale en economische instabiliteit, migratiestromen, conflicten, lijden en sterfte. Kortom, de snelheid van de huidige opwarming vormt niet alleen een bedreiging voor de natuur, maar ook voor de toekomst van menselijke samenlevingen.

==== Middeleeuws klimaatoptimum ====
Voor Nederland is uitgebreid historisch onderzoek gedaan naar de rol van klimatologische stabiliteit, maatschappelijke ontwikkeling en biodiversiteit. De uitkomst is dat in het zogeheten Middeleeuws klimaatoptimum (een klimatologisch stabiele en relatief warme periode — maar koeler dan nu) aan het einde van de Middeleeuwen, zowel de landbouw als de biodiversiteit floreerden. <ref> Zanden, J. L. van, Goethem, T. van, Lenders, H. J. R., & Schaminée, J. (2021). ''De ontdekking van de natuur: de ontwikkeling van biodiversiteit in Nederland van ijstijd tot 21ste eeuw''. Prometheus.</ref>

==== Palaeocene-Eocene Thermal Maximum ====
Met de nodige voorzichtigheid is het mogelijk perioden in het verleden als analogen te gebruiken voor de huidige opwarming. Bijvoorbeeld de periode die bekend staat als het Palaeocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Tijdens het PETM was het Noordpoolgebied helemaal ijsvrij. Er groeiden palmbomen en er zwommen nijlpaarden. Dat maakt het nog geen scenario voor de huidige opwarming.<ref> [https://www.nature.com/articles/ngeo668 Warm and wet conditions in the Arctic region during Eocene Thermal Maximum 2 | Nature Geoscience]</ref>

Op geen moment in het geologische verleden is de aarde zo snel opgewarmd als in de huidige tijd. Een geschikte analoog voor huidige antropogene opwarming is er dan ook niet, maar het geologische verleden biedt wel lessen voor de huidige tijd.<ref>[https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4924029 A Framework for Assessing Analogy between Past and Future Climates | preprint]</ref> <blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Welke broeikasgassen zijn er? ==

'''De belangrijkste broeikasgassen zijn kooldioxide (koolzuurgas, CO2), waterdamp en methaan (CH4). Daarvan is CO2 de belangrijkste. Alle drie komen van nature voor in de atmosfeer en zorgen ervoor dat de Aarde leefbaar is.'''

<youtube> https://youtu.be/-aSBfn6_pUY?si</youtube>

''Deze animatie, op basis van waarnemingen door NASA's Orbiting Carbon Observatory 2 (OCO-2) en GEOS modelsimulatie, laat zien hoe CO2 zich gedurende een kalenderjaar (2021) door de atmosfeer verspreidt. Het is duidelijk dat de voornaamste CO2-bronnen op het Noordelijk Halfrond liggen.''<ref>[https://svs.gsfc.nasa.gov/5115 Global Atmospheric Carbon Dioxide (CO₂) | NASA Scientific Visualization Studio]</ref>

=== Kooldioxide ===
'''Van nature komt kooldioxide in een kleine concentratie — ~0,03% — voor in de atmosfeer. Groene planten en cyanobacteriën hebben kooldioxide nodig voor hun stofwisseling. Ze zetten het met behulp van zonlicht om in glucose: dit proces heet fotosynthese.'''

'''(N.B. In de huidige periode van de aardgeschiedenis zijn [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Vulkanen|vulkanen]] een andere, kleine bron van CO2.)'''

CO2 komt weer in de atmosfeer wanneer de planten vergaan of worden opgegeten door dieren (via de uitademing). Opname en uitstoot zijn min of meer in evenwicht: een boom die tijdens zijn leven CO2 opneemt, stoot die weer uit wanneer hij afsterft. Daardoor is de concentratie CO2 in de atmosfeer licht fluctuerend over de geologische tijd.

Op de geologisch lange termijn wordt er echter veel meer CO2 vastgelegd in de aardbodem dan er door levende planten wordt opgeslagen. Het is opgeslagen als dood plantaardig materiaal in veengrond dat, vastgezet in aardlagen, in de loop van miljoenen jaren samengedrukt is tot bruinkool, steenkool en aardgas. In de oceanen wordt koolstof vastgelegd doordat organismen na afsterven naar de bodem zinken. Op de lange duur kunnen die worden omgezet in aardolie en aardgas.

Het is deze enorme koolstofvoorraad die als fossiele brandstof wordt verstookt, waarbij de CO2 weer vrijkomt. Dit verklaart ook waarom er nu op zo'n korte termijn zoveel CO2 bij kan komen, en waarom dit ongeëvenaard is in de geschiedenis van de aarde.

<youtube>8KrgPPO1h0A</youtube>

''Veranderingen van de CO2 concentratie over de afgelopen 800.000 jaar. De CO2-waarde in oktober 2024 was 424 ppm (deeltjes per miljoen). Bron: NOAA.<ref> [https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/history.html Trends in CO2 | NOAA Global Monitoring Laboratory]</ref>''

Deze animatie van de US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zet de huidige toename van de CO2-concentratie in het perspectief van de variaties in de afgelopen 800.000 jaar, de periode van de ijstijden.

De animatie begint met directe observaties van de CO2-concentratie door het Mauna Loa observatorium in Hawaii en een wereldwijd netwerk van andere meetpunten, gevolgd door metingen van CO2-concentraties in ijskernen van Antarctica.

Zie ook:

* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Gevoeligheid|Verdieping: gevoeligheid]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofbalans|Verdieping: Koolstofbalans]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|Verdieping: Koolstofputten]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Levensduur van CO2 in de atmosfeer|Verdieping: levensduur van CO2 in de atmosfeer]].

<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

=== Fossiele brandstoffen ===
'''De toename van CO2 in de atmosfeer is het gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen. Natuurlijke processen hebben daar nauwelijks aan bijgedragen. De Industriële Revolutie is de start van die toename, die vanaf ongeveer 1950 steeds sterker werd.'''

Fossiele brandstoffen en hun uitstoot zijn een universele verspilling van energie.<ref>[https://carbontracker.org/energy-is-a-very-long-game-yet-fossil-fuel-companies-are-taking-a-lot-of-short-term-risks/ Energy is a very long game: yet fossil fuel companies are taking a lot of short-term risks | Carbon Tracker]</ref> Om precies te zijn: ongeveer 67% van de totale energie van alle gebruikte fossiele brandstoffen gaat verloren in de atmosfeer als kooldioxide, andere oxiden, waterdamp en warmte. Slechts de resterende 33% van de energie wordt daadwerkelijk gebruikt om dingen aan te drijven, te transporteren en te verwarmen.
[[Bestand:Toename broeikasgassen sinds 1850.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Uitstoot van kooldioxide (CO₂) door fossiele brandstoffen en industrie. Veranderingen in landgebruik zijn inbegrepen. Bron: Our World in Data.''<ref>[https://ourworldindata.org/greenhouse-gas-emissions Greenhouse gas emissions | Our World in Data]</ref>]]

Aan het begin van het industriële tijdperk, in 1850, was het CO2-gehalte in de atmosfeer 278 ppm. Sindsdien hebben menselijke activiteiten de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer doen toenemen, waardoor in december 2024 de concentratie ~425 ppm was — een stijging van 50%.<ref>[https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/?intent=121 Carbon Dioxide LATEST MEASUREMENT | NASA]</ref> Deze door de mens veroorzaakte stijging is groter dan de natuurlijke stijging aan het einde van de laatste ijstijd, 20.000 jaar geleden — de laatste grote, natuurlijke opwarming.

==== Sinds de Industriële Revolutie ====

De uitstoot van fossiele CO2 daalt in sommige regio's, waaronder Europa en de VS, maar stijgt wereldwijd — en wetenschappers zeggen dat wereldwijde actie om fossiele brandstoffen terug te dringen niet snel genoeg gaat om gevaarlijke klimaatverandering binnen de perken te houden.

Het beste beschikbare bewijs laat zien dat de opwarming waarschijnlijk min of meer zal stoppen zodra de uitstoot van kooldioxide nul is. Dat betekent dat de mens de macht heeft om de toekomst van het klimaat te kiezen.

Ondanks dat er al veel kooldioxide is uitgestoten, zal de temperatuur na het bereiken van nul-emissie niet lang blijven stijgen. Dit komt doordat twee processen elkaar in evenwicht houden. Aan de ene kant zorgt de kooldioxide die al is uitgestoten voor verdere opwarming van het oceaanoppervlak. Aan de andere kant absorberen en begraven de oceanen kooldioxide uit de atmosfeer, waardoor het broeikaseffect van de atmosfeer afneemt en de lagere atmosfeer en het oppervlak afkoelen. Deze opwarmende en verkoelende processen heffen elkaar op. Hierdoor zal de temperatuur na het stoppen van de uitstoot stabiliseren.<ref> [https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1256273/full Michael Mann: Warming ends when carbon pollution stops | Frontiers]</ref><ref>[https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1327653/full H Damon Matthews : How much additional global warming should we expect from past CO2 emissions? | Frontiers]/</ref>

Dat is in overeenstemming met IPCC scenario RCP2.6 met ambitieus klimaatbeleid. Onzekere factoren die samenhangen met [[Feedbacks en tipping points#Tipping points (Omslagpunten)|omslagpunten]], zoals het dooien van de permafrost, kunnen voor een verdere stijging van 0,2 tot 0,3 °C zorgen.

Voor een uitleg over het effect van nul-emissie zie het artikel in Carbon Brief: ''Explainer: Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached?''<ref> [https://www.carbonbrief.org/explainer-will-global-warming-stop-as-soon-as-net-zero-emissions-are-reached/ Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached]</ref>

Er zijn echter ook aanwijzingen dat de gezamenlijke werking van het lichtweerkaatsend vermogen van het aardoppervlak, koolstof uit ontdooiende permafrost (zowel als CH4 als CO2) en waterdamp in warme lucht er samen voor zorgen dat de temperatuur hoog blijft, zelfs als de CO2-concentratie afneemt. Dat betekent dat de klimaatverandering die al heeft plaatsgevonden moeilijk ongedaan te maken zal zijn zonder grootschalige netto negatieve emissies. <ref>[https://www.nature.com/articles/s41598-020-75481-z Jorgen Randers, Ulrich Goluke: An earth system model shows self-sustained thawing of permafrost even if all man-made GHG emissions stop in 2020 | Nature]</ref>

Om het klimaat te stabiliseren, moet de uitstoot van broeikasgassen stoppen. Daling van het CO2-niveau en daling van de temperatuur vragen om andere maatregelen.<ref>
[https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2007GL032388 H. Damon Matthews, Ken Caldeira: Stabilizing climate requires near-zero emissions | GRL]</ref> Zie daarvoor: Mitigatie.

Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Basislijn ‘Parijs’|Verdieping: Basislijn Parijs]].
<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== Cementproductie ===
De cementindustrie is de tweede belangrijkste oorzaak van het stijgende kooldioxidegehalte op aarde. Een ander nadeel van de cementindurstrie is dat beton wordt gebruikt om harde oppervlakken te creëren die verhinderen dat regenwater door de bodem wordt opgenomen. Dat vergroot de kans op bodemerosie, watervervuiling en overstromingen.<ref> [https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_concrete Environmental impact of concrete | Wikipedia]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/s41467-023-43660-x Projecting future carbon emissions from cement production in developing countries | Nature]</ref>

Bij de productie van cement komt kooldioxide vrij. Dit komt doordat calciumcarbonaat (CaCO3) wordt afgebroken wanneer het wordt verhit, waarbij kooldioxide (CO2) en ongebluste kalk (CaO) worden gevormd. Er wordt ook veel energie gebruikt, vooral uit de verbranding van fossiele brandstoffen. De cementproductie is goed voor ongeveer 1,6 miljard ton CO2 per jaar — ongeveer 8% van de wereldwijde CO2-uitstoot.<ref>[https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-cement Annual CO₂ emissions from cement | Our World in Data]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Waterdamp ===
Sommige mensen — met name klimaatsceptici — denken dat waterdamp de belangrijkste oorzaak is van de huidige opwarming van de aarde, maar dat is een omdraaiing van oorzaak en gevolg. Waterdamp neemt toe naarmate de aarde warmer wordt, maar dit betekent niet dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming. Waterdamp versterkt de opwarming door andere broeikasgassen.<ref name=":3">[https://science.nasa.gov/earth/climate-change/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect/ Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s Greenhouse Effect | NASA]</ref>
[[Bestand:Waterdamp broeikasgas.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Het mechanisme van de positieve terugkoppeling van waterdamp in de atmosfeer. Bron: NASA and NOAA Historic NWS Collection.''<ref name=":3" />]]
Wanneer broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan in de atmosfeer toenemen, stijgt de temperatuur op aarde. Hierdoor neemt de verdamping boven water- en landoppervlakken toe. Warmere lucht kan meer vocht vasthouden (7% meer voor elke graad opwarming), dus komt er meer waterdamp in de lucht. De reden is dat bij hoge temperaturen waterdamp niet zo gemakkelijk condenseert en als neerslag uit de atmosfeer valt als bij lagere temperaturen. De waterdamp absorbeert net als kooldioxide en methaan de warmte die vanaf de aarde wordt uitgestraald, waardoor de atmosfeer verder opwarmt en er nog meer waterdamp ontstaat.

Dit is een positieve [[Feedbacks en tipping points#Positieve terugkoppelingen|terugkoppeling]] die het broeikaseffect versterkt. Geschat wordt dat dit effect meer dan het dubbele is van de opwarming die zou plaatsvinden door de toename van kooldioxide alleen.

De verklaring hiervoor is dat waterdamp een '''condenseerbaar''' broeikasgas is — het kan van een gas in een vloeistof veranderen (condenseren). De concentratie is afhankelijk van de temperatuur van de atmosfeer. Hierdoor is waterdamp het enige broeikasgas waarvan de concentratie toeneemt ''door de'' opwarming van de atmosfeer, waardoor de atmosfeer nog meer opwarmt. De andere broeikasgassen — CO2, methaan, lachgas, ozon en chloorfluorkoolwaterstoffen — zijn '''niet-condenseerbare''' gassen. Deze kunnen niet vloeibaar worden,<ref>Deze gassen kunnen alleen vloeibaar worden onder laboratorium omstandigheden, bij zeer lage temperaturen.</ref> zelfs bij de zeer lage temperaturen aan de bovenkant van de troposfeer, op de grens van de stratosfeer. Terwijl de atmosferische temperaturen veranderen, blijft de concentratie van niet-condenseerbare gassen stabiel, tenzij menselijke activiteiten hun concentratie verhogen.

Extra waterdamp in de lucht blijft niet lang genoeg hangen om het klimaat te veranderen. De hoeveelheid waterdamp die we in de lucht brengen is niet belangrijk. Zelfs als we de hoeveelheid water in de lucht zouden verdubbelen, zou het meeste binnen ongeveer twee weken weer terugvallen in de oceanen, ijskappen, rivieren, meren en het grondwater. Als niet-condenseerbare broeikasgassen niet zouden toenemen, zou de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer onveranderd zijn ten opzichte van het niveau van voor de Industriële Revolutie.

Een uitvoerige bespreking van de '''klimaatmythe''' dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming en niet kooldioxide en andere door de mens uitgestoten broeikasgassen, vind je op de site van ''Skeptical Science''.<ref>[https://skepticalscience.com/water-vapor-greenhouse-gas.htm Explaining how the water vapor greenhouse effect works | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Methaan ===
Methaan, CH4, draagt aanzienlijk bij aan de opwarming van de Aarde en is verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de klimaatverandering sinds het pre-industriële tijdperk. Over een periode van 100 jaar is het 28 keer effectiever dan kooldioxide in het vasthouden van warmte en 84 keer effectiever over een periode van 20 jaar. <ref>[https://www.usgs.gov/news/featured-story/climate-warming-likely-cause-large-increases-wetland-methane-emissions Climate Warming is Likely to Cause Large Increases in Wetland Methane Emissions | USGS]</ref><ref> [https://energy.ec.europa.eu/topics/carbon-management-and-fossil-fuels/methane-emissions_en Methane Emissions | European Commission]</ref>

Methaanemissies zijn voornamelijk het gevolg van menselijke activiteiten, onder andere kolenmijnen, aardgaslekken, afvalwaterzuiveringsinstallaties, scheten en oprispingen van herkauwers zoals koeien, schapen en geiten, rottend organisch afval op stortplaatsen, en termietenheuvels. (Zelfs lactose-intolerante familieleden dragen in minieme hoeveelheden bij aan deze uitstoot!) <ref>[https://climate.mit.edu/ask-mit/how-much-does-natural-gas-contribute-climate-change-through-co2-emissions-when-fuel-burned How much does natural gas contribute to climate change through CO2 emissions when the fuel is burned, and how much through methane leaks? | MIT Climate Portal]</ref>

Methaan wordt in de atmosfeer snel omgezet in kooldioxide en draagt op die manier bij aan het broeikaseffect.<ref>[https://theconversation.com/i-was-an-exxon-funded-climate-scientist-49855 I was an Exxon-funded climate scientist | The Conversation]</ref>

Andere bronnen van methaanuitstoot zijn uitdrogende veenmoerassen en ontdooiende permafrost (= permanent bevroren bodem).

Zie: Verdieping: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?|Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?]].<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Verstoring door de mens ==

'''Door menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, nemen de broeikasgassen toe, en raakt de energiebalans van de Aarde verstoord. Er blijft meer warmte in de atmosfeer, wat leidt tot opwarming van de aarde en veranderingen in het klimaat. Dit noemen we het antropogene of versterkte broeikaseffect.'''

Tijdens alle ijstijden van de afgelopen miljoen jaar hebben de elkaar tegenwerkende processen van de koolstofcyclus ervoor gezorgd dat het kooldioxidegehalte in de atmosfeer stabiel bleef op of onder de 300 delen per miljoen (ppm). Op dit moment is dat niveau echter 426 ppm. Dit is niet alleen het hoogste kooldioxidegehalte dat de mensheid ooit heeft meegemaakt, maar het is ook in een ongekend tempo gestegen, als we op geologische tijdschalen kijken. Waar vergelijkbare veranderingen in het verleden duizenden jaren hebben geduurd, hebben we nu te maken met een stijging in een fractie van die tijd.

==== Het is de mens ====
[[Bestand:Indicatoren voor een opwarmende planeet.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Skeptical Science,''<ref>[https://skepticalscience.com/docs/Guide_Skepticism_Dutch.pdf De wetenschappelijke handleiding voor “global warming” scepticisme | Skeptical Science]</ref> ''gebaseerd op Parmesan & Yohe (2003).<ref>[https://www.nature.com/articles/nature01286 A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems | Nature]</ref>'']]
De gemiddelde temperatuur op Aarde is sinds 1880 met > 1,3 °C gestegen. Sinds 1975 is de opwarming versneld met 0,2 °C per decennium. De maximumtemperaturen op het land stijgen twee keer zo snel, tot meer dan 1,7 °C.

Dat menselijke activiteit de oorzaak is voor de ongekend snelle stijging van de gemiddelde temperatuur op Aarde volgt uit verschillende, onafhankelijke waarnemingen. In de eerste plaats loopt de temperatuurstijging parallel aan de stijging van de CO2-concentratie vanaf het begin van de Industriële Revolutie. (Zie daarvoor: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2— temperatuur]].) In de tweede plaats laat geochemisch onderzoek van CO2 in de atmosfeer, de oceanen en ijskernen een duidelijk signatuur zien van fossiele brandstoffen. (Zie daarvoor [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Fossiele koolstof herkennen|Verdieping: fossiele koolstof herkennen]].)<blockquote>'''''“We play Russian roulette with climate [and] no one knows what lies in the active chamber of the gun . . .”'''''<ref> https://www.nature.com/articles/328123a0.epdf </ref></blockquote>Dit kon Wally Broecker nog schrijven in 1987. Inmiddels is veel meer bekend over de gevolgen van het gebruik van fossiele brandstoffen en kunnen voorspellingen worden gedaan over de termijn waarin die plaatsvinden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

‎</blockquote>

== Jaarlijkse en lange-termijn variatie ==
Deze grafiek uit het rapport Global Climate Highlights van Copernicus laat de jaarlijkse temperatuurvariatie zien ten opzichte van het langjarig gemiddelde. Daaruit blijkt dat, ondanks de schommelingen van de temperatuur het klimaat een duidelijke opwarmingstrend vertoont.<ref name=":4"> [https://climate.copernicus.eu/global-climate-highlights-2024 Global Climate Highlights 2024 | Copernicus]</ref>
[[Bestand:Temperatuurstijging.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Verschil in wereldgemiddelde temperatuur (°C) ten opzichte van 1850-1900, gebaseerd op de gemiddelden van maandwaarden uit maximaal zes datasets:'' ''Berkeley Earth, HadCRUT5 en NOAAGlobalTemp (vanaf 1850), GISTEMP (vanaf 1880), ERA5 (vanaf 1940) en JRA-3Q (vanaf september 1947).'' ''De datasets zijn genormaliseerd zodat ze dezelfde gemiddelden hebben voor 1991-2020 en een gemiddelde dataset-offset van 0,88°C is gebruikt om de gemiddelden van 1991-2020 en 1850-1900 aan elkaar te relateren.'' ''De zwarte curve toont een schatting van de klimatologische variatie van de temperatuur op lange termijn.'' ''De rode en blauwe balken tonen de afwijkingen van de jaargemiddelde temperaturen van deze schatting.'' ''Credit: C3S/ECMWF. Bron: Global Climate Highlights.''<ref name=":4" />]]<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== El Niño en La Niña ===
'''El Niño is een natuurverschijnsel in de Stille Oceaan waarbij langs de evenaar in de oostelijke Stille Oceaan het normaal koele zeewater in sommige jaren sterk opwarmt. Deze opwarming beïnvloedt het weer wereldwijd, vooral in Noord- en Zuid-Amerika, en soms zelfs in Europa.'''<ref> [https://celebrating200years.noaa.gov/magazine/enso/el_nino.html The 1997-98 El Niño | NOAA]</ref>

'''Het tegenovergestelde effect, La Niña, treedt op wanneer het zeewater bij de evenaar ongewoon koud is. Beide verschijnselen zijn onderdeel van het El Niño Southern Oscillation (ENSO)-effect, een onregelmatige cyclus van 2 tot 7 jaar die variaties in wind- en zee-oppervlaktetemperaturen over de tropische oostelijke Stille Oceaan veroorzaakt.'''
[[Bestand:ENSO.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Tijdens El Niño stijgt de oppervlaktewatertemperatuur van de tropische Stille Oceaan met ongeveer 5 °C. Tijdens La Niña daalt de temperatuur van het oceaanwater met ongeveer dezelfde hoeveelheid. Beide toestanden zijn extreme stadia van één fenomeen. Bron: AHA Centre.<ref> [https://thecolumn.ahacentre.org/insight/vol-66-getting-to-know-el-nino-la-nina/ Getting to know: El Niño and La Niña | AHA Centre]</ref>'']]
Het ENSO-effect zorgt voor temperatuurschommelingen die bovenop de wereldwijde temperatuurstijging komen die het gevolg is van de uitstoot van broeikasgassen. 2023 was een El Niño-jaar. In zulke jaren komen er meer en krachtigere tropische orkanen voor, met zware regenval in sommige regio's en extreme droogte in andere. Wat we tijdens El Niño zien, kunnen we beschouwen als een voorbode van wat ons bij verdere opwarming te wachten staat.''<ref name=":5"> [https://www.climate.gov/news-features/featured-images/global-impacts-el-ni%C3%B1o-and-la-ni%C3%B1a Global impacts of El Niño and La Niña | NOAA]</ref>''
[[Bestand:SST Anomalies.gif|miniatuur|''De El Niño-gebeurtenis van 1997-98 met extreme zeeoppervlakte temperatuur (SST) anomalieën in het oosten van de tropische Stille Oceaan.''|gecentreerd|432x432px]]
De animatie toont de afwijkende watertemperaturen [°C] in de oceanen tijdens de laatste sterke El Niño in december 1997. [[Bestand:Gevolgen temperatuur neerslag El Niño La Niña.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Wereldwijde gevolgen voor temperatuur en neerslag van El Niño en La Niña gebeurtenissen.<ref name=":5" />'']]
De kaarten laten zien hoe El Niño gewoonlijk de winter- en zomerklimaatpatronen op het noordelijk halfrond over de hele wereld beïnvloedt. Merk op dat er geen consistente gevolgen zijn voor Europa, Afrika en Noord-Amerika tijdens de zomermaanden, terwijl gebieden rond de tropen en subtropen op het zuidelijk halfrond (Australië, bijvoorbeeld) in beide seizoenen gevolgen ondervinden.
De recordtemperaturen van 2023-24 hangen deels samen met El Niño. Niettemin is dat maar een deel van de verklaring. Dit blijkt uit een analyse van de ontwikkeling van de dagelijkse temperaturen tijdens alle El Niño-gebeurtenissen met behulp van de ERA5 reanalyse dataset. Aangezien deze dataset de periode van 1940 tot nu beslaat, geeft het ons zes sterke El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.8 °C) en vier meer gematigde El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.5 °C en < 1.8 °C) om te vergelijken met 2024.<ref name=":0"> [https://www.theclimatebrink.com/p/how-unusual-is-current-post-el-nino How unusual is current post-El Niño warmth? | The Climate Brink]</ref>
[[Bestand:El Ninos.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Vergelijking van de afwijkingen van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur tijdens zes El Niño’s (1972-2023). De dikke zwarte lijn is de El Niño van 2023. De grafieken zijn gecentreerd rond het hoogtepunt van de betreffende gebeurtenis. De data hiervan worden gegeven in de legenda.''<ref name=":0" />]]
De figuur hierboven toont de gegevens van zes El Niño gebeurtenissen. Hoge temperaturen in 2023 (zwarte lijn) traden eerder op dan in elke andere sterke El Niño. De piektemperaturen waren vergelijkbaar met andere gebeurtenissen in 2015/2016 en 1997/1998 — ongeveer 0,4 °C boven de “normale” mondiale oppervlaktetemperaturen. De mondiale temperaturen daalden na april een beetje, in lijn met eerdere El Niño-gebeurtenissen.

Na oktober 2023 (maand 10 in de grafiek) zijn de temperaturen wereldwijd echter hoog gebleven, ondanks het feit dat de El Niño condities al lang verdwenen zijn, waardoor het laatste deel van 2024 buiten het bereik valt van andere sterke El Niño's.

Zelfs als we naar de langere termijn kijken, is de ontwikkeling van de mondiale oppervlaktetemperaturen zowel voor als na El Niño ongekend: de temperaturen stegen eerder dan we eerder hebben gezien en de temperaturen zijn langere tijd op een hoog niveau gebleven.

=== Gevolgen voor Europa ===
El Niño en La Niña hebben ook invloed op Europa, zoals blijkt uit de kaart hierboven. Als de Stille Oceaan verandert van El Niño naar La Niña, kan Europa te maken krijgen met veranderingen in temperatuur en neerslag.

Een opwarmend klimaat en de overgang van El Niño naar La Niña kan het risico op hittegolven en droogte in delen van Europa vergroten. Een jaar van El Niño kan evenveel hitte met zich meebrengen als een decennium van door de mens veroorzaakte opwarming. Deze extra hitte en de kans op andere neerslagpatronen kunnen hittegolven en droogtes in sommige delen van Europa erger maken.

Andere gebieden in Europa kunnen meer stormen, extreme regen en overstromingen verwachten. In Zuid-Europa worden de winters natter en warmer, terwijl ze in Noord-Europa droger en kouder worden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

= '''Verdieping''' =
<div style="background:#F0F8FF">
== '''Verdieping''': Attributie ==

Nu extreem weer steeds vaker optreedt en tot hele concrete problemen leidt, rijst de vraag of klimaatverandering hier de schuld van is. Tien jaar geleden zouden wetenschappers het moeilijk hebben gehad om deze vraag te beantwoorden. Vandaag de dag kan een nieuw type onderzoek, de zogenaamde attributiewetenschap, bepalen of klimaatverandering sommige extreme gebeurtenissen ernstiger en waarschijnlijker heeft gemaakt, en zo ja, in welke mate.<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/10/04/attribution-science-linking-climate-change-to-extreme-weather/ Attribution Science: Linking Climate Change to Extreme Weather | Columbia Climate School]</ref>

Attributiestudies werken als volgt: wanneer zich een extreme weergebeurtenis voordoet, gaan wetenschappers eerst aan de hand van gegevens uit het verleden na hoe vaak een gebeurtenis van die omvang zou kunnen voorkomen.

Vervolgens wordt onderzocht hoe het klimaat in het verleden zou hebben gereageerd. Dit gebeurt door twee verschillende scenario's met elkaar te vergelijken. In het eerste wordt de frequentie berekend waarin het weersfenomeen optrad in de periode voordat de mens begon met het verbranden van fossiele brandstoffen. Daarvoor zijn goede waarnemingen en historische gegevens cruciaal. Die frequentie wordt berekend voor een periode van ongeveer 150 jaar. Dit wordt de “contrafeitelijke wereld” genoemd – de wereld die ooit was, maar niet meer bestaat.

Voor het tweede scenario gaan de klimaatwetenschappers terug in de tijd, waarbij ze de werkelijke broeikasgas concentraties voor elk jaar gebruiken zoals deze in de loop van de tijd zijn toegenomen. Door de resultaten van de twee modellen te vergelijken, kunnen onderzoekers schatten hoeveel de menselijke uitstoot van fossiele brandstoffen de kansen heeft veranderd. Statistische methoden worden vervolgens gebruikt om de verschillen te meten in hoe ernstig en frequent de gebeurtenis is.

Als een extreme gebeurtenis bijvoorbeeld twee keer zo vaak voorkomt in het huidige klimaatmodel als in het contrafeitelijke klimaatmodel, kunnen we zeggen dat klimaatverandering de gebeurtenis twee keer zo waarschijnlijk heeft gemaakt als het zou zijn geweest in een wereld zonder door de mens veroorzaakte emissies.

Er zijn inmiddels honderden attributiestudies verschenen. Driekwart van de geanalyseerde extremen werden intenser of waarschijnlijker door klimaatverandering.<ref name=":6"> [https://interactive.carbonbrief.org/attribution-studies/index.html Mapped: How climate change affects extreme weather around the world | Carbon Brief]</ref>

[[Bestand:Attribution studies.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Screenshot van de interactieve kaart van Carbon Brief van bijna 750 extreme gebeurtenissen en trends.'' ''Rode pictogrammen geven aan dat er menselijke invloed is gevonden, blauwe pictogrammen waar dat niet het geval is, grijze pictogrammen waar het niet duidelijk is.''<ref name=":6" />]]Daarnaast zijn de verschillende soorten attributiestudies de afgelopen 20 jaar verder ontwikkeld en uitgebreid. Zo werd in 2015 de World Weather Attribution Service opgericht om snel te kunnen reageren, waardoor het gemakkelijker wordt om de menselijke bijdrage aan weersextremen te kunnen vaststellen.<ref> [https://www.worldweatherattribution.org/ When Risks Become Reality: Extreme Weather In 2024 | World Weather Attribution]</ref>

Zie ook: [[Gevolgen voor de atmosfeer#Verdieping: Extreme regens én extreme droogte|Verdieping: Extreme regens én extreme droogte]].

=== Databank Klimaatattributie ===
De wetenschap over klimaatattributie speelt een centrale rol in rechtszaken over het klimaat (schadevergoeding, aansprakelijkheid) en beleidsvorming. De wetenschap staat centraal in juridische debatten over de causale verbanden tussen menselijke activiteiten, wereldwijde klimaatverandering en de gevolgen voor menselijke en natuurlijke systemen. De Databank Klimaatattributie bevat 700 wetenschappelijke bronnen, ingedeeld in vier thema’s: Climate Change Attribution, Extreme Event Attribution, Impact Attribution en Source Attribution. Die kun je verkennen door een van de onderwerpen te selecteren of met een geavanceerd zoekformulier.<ref> [https://climateattribution.org/ Climate Attribution Database]</ref><blockquote>
'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Systeem Aarde ==
[[Bestand:Systeem Aarde2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De vijf met elkaar samenhangende subsystemen van systeem aarde.''<ref> [https://mynasadata.larc.nasa.gov/basic-page/about-earth-system-background-information About the Earth as a System: Background Information | My NASA Data]</ref>]]
Een systeem wordt gedefinieerd als een groep op elkaar inwerkende, onderling verbonden of onderling afhankelijke onderdelen die samenwerken om een complex geheel te vormen. Wetenschappers over de hele wereld bestuderen elk van deze kleinere systemen en hoe ze bij elkaar passen om het huidige beeld van onze planeet als geheel te vormen door middel van wat ''Earth System Science'' wordt genoemd.<ref> [https://scied.ucar.edu/learning-zone/earth-system Earth as a System | Center for Science Education]</ref><ref> Lenton, T. (2016). ''Earth system science: a very short introduction''. Oxford University Press.</ref>

Aardsysteemwetenschappers beschouwen de gekoppelde evolutie van het leven en de planeet als één proces, waarbij ze erkennen dat de evolutie van het leven de planeet heeft gevormd en dat veranderingen in het planetaire milieu het leven hebben gevormd.

Het is vergelijkbaar met een groot organisme met geheugen. het menselijk lichaamssysteem. Alle systemen binnen een organisme werken samen om het te onderhouden zodat het goed en gezond functioneert. In termen van Earth System Science zorgt elk van deze systemen ervoor dat de aarde in (dynamische) balans blijft, een toestand die homeostase wordt genoemd. Op een verstoring volgt een gecoördineerde respons van het hele systeem.<ref> Westbroek, P. (2013). De ontdekking van de aarde: het grote verhaal van een kleine planeet. Balans.</ref>

Het systeem aarde heeft zowel negatieve als positieve terugkoppelingen, die er samen voor zorgen dat het zelfregulerend is. Dit betekent dat als iets het systeem beïnvloedt, het de neiging heeft om terug te keren naar zijn oorspronkelijke staat. Dit suggereert dat negatieve terugkoppeling de overhand heeft, tenminste als het systeem dichtbij het beginpunt is. Maar als iets het systeem te hard raakt, kan het door positieve terugkoppeling naar een alternatieve toestand worden gestuwd. Met andere woorden, zelfregulatie is geen vast gegeven — het kan uitvallen.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref> (Zie ook [[Feedback loops en tipping points]].)<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Geologische geschiedenis ==
De aarde heeft in het verleden meerdere koude en warme perioden gekend. In de loop van een lange geschiedenis is het wereldklimaat door perioden van hitte en kou gegaan. Het tijdperk waarin we nu leven is gekenmerkt door relatief koele temperaturen. Maar vóór de opkomst van onze soort, ''Homo sapiens,'' waren de temperaturen gemiddeld veel hoger dan nu. Door een gelukkige combinatie van factoren — de verdeling van continenten en oceanen over het aardoppervlak, verwering van hooggebergten en weinig vulkanisme — zijn de afgelopen 34 miljoen jaar koeler dan het grootste deel van de aardgeschiedenis.<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm9798 Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms | Science Advances] </ref> <ref>[https://scitechdaily.com/earths-ice-caps-exist-due-to-a-lucky-coincidence-and-they-might-not-last/ Earth’s Ice Caps Exist Due to a Lucky Coincidence – And They Might Not Last | SciTechDaily]</ref>

<youtube>2LMfSTq4JIY</youtube>

''Deze animatie van de geologische geschiedenis laat zien hoe de Aarde een afwisseling van warme en koude perioden heeft doorgemaakt, hoe broeikasgassen daarin een rol speelden en hoe perioden van extreme kou en warmte hebben geleid tot massa uitstervingen.''

=== Van Hothouse naar Icehouse ===
De laatste 66 miljoen jaar van de aardgeschiedenis wordt gekenmerkt door een afwisseling van ‘warmhouse’ naar ‘hothouse’ via ‘warmhouse’ en ‘coolhouse’ naar de huidige periode met een ‘icehouse’ klimaat. Het is dit 'icehouse'-klimaat dat nu door menselijk handelen wordt verstoord.<ref> [https://www.marum.de/en/Dr.-thomas-westerhold/CENOGRID.html Cenozoic Global Reference benthic foraminifer carbon and oxygen Isotope Dataset (CENOGRID)]</ref>[[Bestand:Cenozoic CO2 and temp.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Geschatte CO₂ concentratie (zwarte lijn) met 95% betrouwbaarheidsinterval (grijze band). De kleuren tonen de afwijking (Δ) van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur (GMST in Kelvin) ten opzichte van de pre-industriële periode. In de grafiek geeft de donkerrode kleur het hothouse klimaat aan. Tijdens het Pleistoceen (~2,58 miljoen tot ~11.700 jaar geleden) kwam het CO₂-niveau nooit in de buurt van de huidige concentratie van ~420 ppm in 2022 (stippellijn). Gegevens zijn afkomstig van CenCO2PIP Consortium et al. (2023).''<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5177 Toward a Cenozoic history of atmospheric CO2]</ref> <ref name=":1"> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads1526 Hot and cold Earth through time. Reconstructing ancient Earth’s temperature reveals a global climate regulation system | Science]</ref>]]

Deze reconstructie en een studie die 485 miljoen jaar teruggaat suggereren een regulerend systeem dat de temperatuur op Aarde binnen bepaalde grenzen stabiel houdt. Aanwijzing daarvoor is de sterke samenhang tussen het CO2-gehalte van de atmosfeer en de gemiddelde temperatuur zien. Dat verband is geen toeval.<ref name=":1" /> <ref>[https://www.nrc.nl/nieuws/2024/09/20/de-laatste-485-miljoen-jaar-was-de-aarde-vijf-keer-extreem-heet-en-altijd-was-co2-de-hoofdverdachte-a4866423 De laatste 485 miljoen jaar was de aarde vijf keer extreem heet en altijd was CO2 de hoofdverdachte | NRC]</ref> <ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

In [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]] worden argumenten gegeven voor een causaal verband tussen die twee, en wordt geconcludeerd: '''Het klimaat wordt gedreven door broeikasgassen'''.

De temperatuur- en het kooldioxidereconstructies sinds 66 miljoen jaar geleden zijn gebaseerd op zuurstof- en koolstof-analyses van plankton in boorkernen in de oceaan.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6853 An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years | Science]</ref> Alle warme perioden werden veroorzaakt door een toename van CO2. Vanaf ongeveer 34 miljoen jaar geleden is de Aarde weer in een milde fase gekomen. In die periode zijn mensachtigen geëvolueerd.

In de hothouse perioden was wel leven mogelijk, maar de wereld zoals wij die nu kennen is aangepast aan een veel milder klimaat. De ontwikkeling naar een warme of zelfs hete wereld, zoals die nu dreigt te gebeuren, zal desastreuze gevolgen hebben en het voortbestaan van de mens bedreigen.

Want van belang is niet alleen de temperatuur zelf, maar vooral ook de snelheid waarmee de temperatuur verandert. Levende wezens zijn aangepast aan zowel klimaat als aan elkaar (het ecosysteem waarin ze voorkomen). Die aanpassing heeft tijd nodig. Het tempo waarmee de temperatuur stijgt is echter zo hoog dat veel organismen niet voldoende tijd hebben om zich aan te passen of te evolueren om ermee om te gaan. Dit zal vrijwel zeker leiden tot massa-extinctie, omdat ecosystemen ontwricht worden en diersoorten hun leefgebieden verliezen of niet meer kunnen voldoen aan hun behoeften.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== IJstijden en tussenijstijden ===
2,58 miljoen jaar geleden is de aarde van een ‘Coolhouse’ in een ‘Icehouse’ veranderd. Die periode laat een afwisseling zien van koudere en warmere perioden. Dat betekent dat vanaf dat moment de normale situatie is dat grote ijskappen op het Noordelijk Halfrond zich regelmatig uitbreiden naar lagere breedten en dan weer inkrimpen.

Deze klimaatcycli komen overeen met variaties in de baan en de stand van de aarde, de ‘Milankovitch-cycli’. De Servische meteoroloog Milankovitch berekende de variaties in zonnestraling op verschillende breedtegraden van de aarde op basis van de variaties in de baan van de aarde. Dit correspondeerde met de samenstelling van zuurstofisotopen in de kalkskeletjes van mariene organismen, een nauwkeurige indicator van klimaatverandering over duizenden jaren.<ref> [https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/ Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth's Climate - NASA Science]</ref>

[[Bestand:Temperature vs CO2.jpg|gecentreerd|miniatuur|450x450px|''Temperatuurverandering (lichtblauw) en verandering van de kooldioxide concentratie (donkerblauw) op basis van metingen aan ijskernen in Antarctica.''<ref> [https://www.ncei.noaa.gov/news/climate-change-context-paleoclimate Climate Change in the Context of Paleoclimate]</ref>]]De ijstijden in de afgelopen 1 miljoen jaar komen voor met een frequentie van 1 per 100.000 jaar, waarbij de koude perioden, de glacialen, gemiddeld 90.000 jaar duren en de warme perioden, de interglacialen, 10.000 jaar. De grafiek van de temperatuur hierboven laat die asymmetrie zien: geleidelijke daling naar glaciale condities en abrupte stijging naar interglaciale condities.
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Correlatie CO2 — temperatuur ==
[[Bestand:Surface temperature CO2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Gemiddelde oppervlaktetemperatuur en concentratie van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer 1850-2023). Bron: NOAA.'']]
Gedurende de geschiedenis van de aarde hebben natuurlijke oorzaken, zoals astronomische variaties (variaties in de stand van de aardas en de baan van de Aarde om de zon) en vulkanisme, geleid tot schommelingen in de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer. Deze waren de drijvende kracht achter natuurlijke klimaatveranderingen, zoals ijstijden en warmere periodes.
[[Bestand:CO2 Antarctic temperature.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Correlatie van kooldioxideconcentratie en temperatuur. Gegevens van ijskernen in Antarctica. Bron: NASA. Grafieken door Robert Simmon van data uit Lüthi et al., 2008, en Jouzel et al., 2007.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle/page4.php Changes in the Carbon Cycle | NASA]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature06949 High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present | Nature]</ref><ref>[https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.1141038 Orbital and Millennial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 Years | Science]</ref>]]
De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is de afgelopen 800.000 jaar nauw gecorreleerd met de temperatuur. Oorspronkelijk werden temperatuurveranderingen veroorzaakt door astronomische variaties, maar verhoogde temperaturen leidden tot het vrijkomen van CO2 in de atmosfeer, wat de opwarming verder versnelde. Gegevens uit ijskernen op Antarctica bevestigen deze lange-termijn correlatie, tot ongeveer 1900.<ref>[https://earth.org/data_visualization/a-brief-history-of-co2/ A Graphical History of Atmospheric CO2 Levels Over Time | Earth.Org]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature10915 Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation | Nature]</ref>

Wanneer we nog verder teruggaan in de tijd, zien we dezelfde correlatie tussen CO2-concentratie in de atmosfeer en de oppervlaktetemperatuur op Aarde. Wanneer CO2 laag is, is de Aarde koud, wanneer die hoog is, is de Aarde warm of zelfs heet, met temperaturen variërend van 11 tot 36 °C. CO2 is de belangrijkste aandrijving van het klimaat.

Dat blijkt uit een grootschalige analyse waarin temperatuurschattingen tot 485 miljoen jaar geleden werden gecombineerd met modelonderzoek. De onderzoekers maakten meer dan 150.000 schattingen van de temperatuur, berekend op basis van vijf verschillende chemische indicatoren voor temperatuur die bewaard zijn in fossiele schelpen en andere soorten organisch materiaal. Andere leden van de onderzoeksgroep voerden meer dan 850 modelsimulaties uit van hoe het klimaat op aarde er de afgelopen 485 miljoen jaar uit zou kunnen hebben gezien, op basis van de positie van de continenten en de samenstelling van de atmosfeer. De combinatie van deze twee groepen gegevens leidde tot de meest nauwkeurige curve van hoe de temperatuur op aarde de afgelopen 485 miljoen jaar heeft gevarieerd. (Zie [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].)<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

Het huidige klimaat is koeler en met matigere temperatuurvariaties dan in het grootste deel van daaraan voorafgaande tijd. Echter, de huidige opwarming gaat in een tempo dat vele malen sneller is dan ooit in de lange aardgeschiedenis. Eerdere episoden van snelle opwarming gingen vaak gepaard met massale uitsterving.
<blockquote>'''Bron:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Gevoeligheid ==
Uit nieuw onderzoek blijkt dat de temperatuur van de atmosfeer mogelijk gevoeliger is voor de CO2-concentratie dan eerder werd aangenomen. Een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer zou volgens deze studie kunnen leiden tot een temperatuurstijging van 7 tot wel 14 graden Celsius.<ref> [https://www.nioz.nl/en/news/co2-puts-heavier-stamp-on-temperature-than-thought CO2 puts heavier stamp on temperature than thought | NIOZ]</ref>

Deze bevindingen komen uit de analyse van bodemmateriaal uit de Stille Oceaan, nabij de kust van Californië, uitgevoerd door onderzoekers van NIOZ en de universiteiten van Utrecht en Bristol.<ref> [https://www.nature.com/articles/s41467-024-47676-9 Continuous sterane and phytane δ13C record reveals a substantial pCO2 decline since the mid-Miocene | Nature]</ref>

"De geconstateerde temperatuurstijging is aanzienlijk groter dan de 2,3 tot 4,5 graden waar het VN-klimaatpanel, het IPCC, tot nu toe rekening mee hield," aldus Caitlyn Witkowski, de hoofdauteur van het artikel. De door deze onderzoekers gevonden waarde van de klimaatgevoeligheid komt overeen met de 8 °C bij een verdubbeling van CO2 die ander onderzoek opleverde.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>[[Bestand:CO2 vs T.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Jaargemiddelde mondiale temperatuuranomalie op het land en in de oceanen in graden Celcius (met een preïndustrieel basisgemiddelde van 1850-1900) versus de Mauna Loa jaargemiddelde CO2-concentratie in deeltjes per miljoen (ppm) voor 66 jaar.''<ref name=":2">[https://mlg.eng.cam.ac.uk/carl/climate/onepointfive 8 When will we reach long term average +1.5°C? | Universal Carbon Cooperation]</ref>]]Carl Edward Rasmussen van Universal Carbon Cooperation<ref name=":2" /> gebruikte deze scatter plot om de sterkte van de relatie empirisch te testen binnen de 66 jaar CO2-metingen op Mauna Loa. De sterkte van deze relatie is opmerkelijk.
Als, zoals vaak wordt gedaan, de temperatuur wordt uitgezet als functie van de tijd (in plaats van de CO2-concentratie) krijg je geen rechte lijn, omdat de snelheid waarmee CO2 toeneemt, is veranderd. Een grafiek die het causale mechanisme weerspiegelt — stijgende CO2 ''veroorzaakt'' stijgende temperatuur — geeft een bijna rechte lijn (in het tijdsbestek van 66 jaar dat de grafiek weergeeft).

De afwijkingen van de rechte trendlijn en de metingen hebben een standaardafwijking van minder dan 0,1 °C. Er is geen intrinsieke reden om te denken dat de relatie per se heel nauw zou moeten zijn. CO2 is bijvoorbeeld maar één van de broeikasgassen (methaan is een andere).

Andere stoffen zoals aerosolen hebben ook een effect op de temperatuur. En we verwachten dat het enige tijd duurt voordat het effect van broeikasgassen zich manifesteert. Tot slot wordt de temperatuur beïnvloed door andere processen, zoals El Niño- en La Liña-gebeurtenissen. Desondanks vinden we empirisch dat deze effecten, over de beschouwde periode van 66 jaar, zich slechts zwak manifesteren of min of meer lijken uit te middelen, waardoor er een vrijwel rechtlijnig verband overblijft tussen de CO2-concentratie en de temperatuurafwijking.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofbalans ==

[[Bestand:Global_carbon_cycle.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Schematische weergave van de totale verstoring van de mondiale koolstofcyclus door antropogene activiteiten, wereldwijd gemiddeld voor het decennium 2013-2022. Fluxschattingen worden gegeven met 1 σ onzekerheid. De antropogene verstoring vindt plaats boven op een actieve koolstofcyclus, met fluxen en voorraden op de achtergrond. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Earth System Science Data]]</ref>]]

Stijging van de zeewatertemperatuur kan ertoe leiden dat de oceanen minder CO2 kunnen opnemen. Op het land veroorzaken droogte en natuurbranden een afname van de CO2-opnamecapaciteit van de bodem. Beide hebben een toename van CO2 in de atmosfeer tot gevolg.<ref>[https://academic.oup.com/nsr/article/11/12/nwae367/7831648 Low latency carbon budget analysis reveals a large decline of the land carbon sink in 2023 | National Science Review]</ref> <ref>[https://www.theguardian.com/environment/2024/oct/14/nature-carbon-sink-collapse-global-heating-models-emissions-targets-evidence-aoe Trees and land absorbed almost no CO2 last year. Is nature’s carbon sink failing? | The Guardian]</ref>
‎<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofputten (‘carbon sinks’) ==
De verklarende woordenlijst van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) definieert koolstofputten (carbon sink) als “Een reservoir (natuurlijk of menselijk, in bodem, oceaan en planten) waar een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas wordt opgeslagen." (IPCC, n.d.).

Een '''koolstofput''' is een natuurlijk proces dat een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas vastlegt (''sequestration'') en daarmee uit de atmosfeer verwijdert. Deze putten vormen een belangrijk onderdeel van de natuurlijke koolstofcyclus. Een overkoepelende term is '''koolstofreservoir''', dat zijn alle plaatsen waar koolstof op Aarde kan zijn, dus de atmosfeer, oceanen, bodem, flora, reservoirs van fossiele brandstoffen enzovoort. Een koolstofput is een soort koolstofreservoir dat het vermogen heeft om meer koolstof uit de atmosfeer op te nemen dan er vrijkomt.

De oceanen zijn verreweg de grootste koolstofput. Phytoplankton (plantaardig plankton) verwerkt door fotosynthese een deel van de kooldioxide uit de atmosfeer. De rest wordt opgenomen in het oceaanwater en zorgt daar voor een toename van de zuurgraad. Zie Oceaanverzuring.

[[Bestand:Carbon Storage in Earths Ecosystems.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Koolstofbronnen en -putten op land.''<ref>[https://xcaliburmp.com/solution/smart-natural-carbon-sink/ Natural Carbon Sink | Xcalibur Smart Mapping]</ref>]]Bossen spelen een belangrijke rol bij de regulering van het klimaat. Ze absorberen koolstof, in de vorm van kooldioxide, uit de atmosfeer en slaan die op. Koolstof wordt op drie manieren opgeslagen. In levende biomassa zoals bladeren, takken, boomstammen en wortels. In dode biomassa, houtresten en bladstrooisel. En in de bodem. Een groot deel van de koolstof keert weer terug in de atmosfeer, door afbraak van het organisch materiaal en als gevolg van ontbossing, bosbranden en andere verstoring. Wetlands, veenmoerassen, getijdengebieden en mangrovebossen vormen de grootste koolstofput op land. Ook daar zien we een sterke achteruitgang van het vermogen om als koolstofput te functioneren.[[Bestand:Annual carbon emissions.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Ontwikkeling van de jaarlijkse koolstofuitstoot en -reservoirs vanaf 1850. Gecombineerde componenten van het mondiale koolstofbudget als functie van de tijd voor fossiele CO2-emissies. In het eerste diagram (a) staan jaarlijkse schattingen van elke flux (in Gt C jr-1) en in het tweede diagram (b) de cumulatieve flux (de som van alle voorgaande jaarlijkse fluxen, in Gt C) sinds het jaar 1850. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Copernicus Earth System Science Data]</ref>]]De grafiek laat zien dat het grootste deel van de CO2-uitstoot wordt opgenomen door natuurlijke CO2-reservoirs (‘sinks’), zoals plantengroei en de bodem (land sink) en oceanen (ocean sink). Deze kunnen echter ook broeikasgassen vrijgeven wanneer de aarde door niet-natuurlijke oorzaken opwarmt, wat het broeikaseffect versterkt. Vanaf ongeveer 1950 is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer versneld toegenomen (atmospheric growth). De ‘sinks’ hebben onvoldoende capaciteit om de uitstoot van broeikasgassen op te nemen.
De inventarisatie in Global Carbon Budget 2023 van de koolstofcyclus (die vanaf 2011 jaarlijks wordt geüpdatet) geeft aan dat de wereldwijde fossiele CO2-uitstoot (inclusief de opname door cement) in 2023 verder zal toenemen tot 1,4% boven het niveau van vóór de pandemie van 2019. De auteurs berekenen hoeveel CO2 er nog uitgestoten mag worden om de opwarming van de aarde met een 50% waarschijnlijkheid te beperken tot 1,5, 1,7 en 2 °C. Dit is, gerekend vanaf begin 2024, respectievelijk 275 Gigaton CO2 bij 1,5 °C, 625 Gigaton CO2 bij 1,7 °C en 1150 Gigaton CO2 bij 2 °C. Uitgaande van de emissieniveaus van 2023 komt dat overeen met ongeveer 7, 15 en 28 jaar.<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Levensduur van CO2 in de atmosfeer ==
Klimaatsceptici voeren vaak aan dat CO2 niet kan bijdragen aan de opwarming, omdat het maar kort in de atmosfeer blijft. De volgende uitleg is afkomstig van de site skepticalscience.com.<ref>[https://skepticalscience.com/co2-residence-time.htm CO2 emissions change our atmosphere for centuries | Skeptical Science]</ref>

Het is niet relevant wat de levensduur van een CO2 molecuul in de atmosfeer is; het gaat erom hoeveel CO2 moleculen er aanwezig zijn in de verschillende koolstof reservoirs. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuur.

Daaruit blijkt dat per jaar ongeveer 5,5 gigaton koolstof wordt toegevoegd door het gebruik van fossiele brandstoffen. Van deze 5,5 gigaton wordt ca. 2 gigaton opgenomen door land en oceanen. De resterende 3,3 gigaton per jaar is het netto overschot op de wereldwijde koolstofboekhouding en de feitelijke oorzaak van de klimaatverandering.

[[Bestand:Levensduur CO2 atmosfeer.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Dit diagram van de koolstofcyclus toont de opslag en jaarlijkse uitwisseling van koolstof tussen de atmosfeer, de hydrosfeer en de geosfeer in gigaton - of miljarden tonnen - koolstof (GtC). Het verbranden van fossiele brandstoffen door mensen voegt ongeveer 5,5 GtC koolstof per jaar toe aan de atmosfeer.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle The Carbon Cycle | NASA]</ref>]]
In dit diagram van de koolstofcyclus zijn er twee reeksen getallen. De zwarte getallen geven de grootte van het reservoir aan, in gigaton koolstof (GtC). De paarse getallen zijn de fluxen (of stroomsnelheid) van en naar een reservoir in gigaton koolstof per jaar (Gt/yr).

Het klopt dat een CO2-molecuul maar kort in de lucht blijft hangen. Maar meestal als een CO2-molecuul uit de lucht verdwijnt, komt het gewoon in de oceaan terecht. Het opwarmingsvermogen van CO2 heeft dus niet veel te maken met hoe lang een CO2-molecuul in de lucht blijft hangen.

Wat echt belangrijk is, is hoe lang de extra CO2 in de lucht blijft hangen. CO2 is in de atmosfeer in wezen chemisch inert en wordt alleen verwijderd door biologische opname en door oplossen in de oceaan. Biologische opname (met uitzondering van de vorming van fossiele brandstoffen) is koolstofneutraal: elke boom die groeit, zal uiteindelijk sterven en ontbinden, waardoor CO2 vrijkomt. (Ja, er zijn misschien wat voordelen te behalen met herbebossing, maar die zijn waarschijnlijk gering in vergelijking met de uitstoot van fossiele brandstoffen).

CO2 lost snel op in de oceanen, maar het probleem is dat de bovenste laag van de oceaan “vol raakt” en dat de bottleneck dus de overdracht van koolstof van het oppervlaktewater naar de diepe oceaan is. Deze overdracht gebeurt grotendeels door de langzame circulatie en omloopsnelheid van de oceaan (*3). Deze omloopsnelheid duurt zo'n 500-1000 jaar. Daarom is een tijdschaal voor het opwarmingspotentieel van CO2 tot wel 500 jaar heel redelijk (zie IPCC 4e evaluatierapport, paragraaf 2.10<ref>[https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-10-2.html 2.10.2 Direct Global Warming Potentials | IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007]</ref>).<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping:''' Basislijn ‘Parijs’ ==

Verdieping bij: [[Wat is klimaatverandering?#Fossiele brandstoffen|Fossiele brandstoffen]].

De Overeenkomst van Parijs definieert “pre-industriële” niveaus niet expliciet, wat leidt tot verschillende interpretaties. Over het algemeen wordt de periode 1850-1900 gebruikt als basislijn, die het begin van de uitstoot van broeikasgassen door de industriële revolutie weergeeft. Sommige onderzoekers beweren echter dat een eerdere periode, zoals 1720-1800, een nauwkeurigere basislijn kan zijn vanwege lagere concentraties broeikasgassen en natuurlijke klimaatvariabiliteit in die tijd. Het IPCC heeft in zijn rapporten ook verwezen naar 1750 als pre-industriële marker.<ref> https://www.climate-lab-book.ac.uk/2017/defining-pre-industrial/ </ref><blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij? ==
[[Bestand:Physical drivers of climate change.png|gecentreerd|miniatuur]]
Deze grafiek toont de belangrijkste broeikasgassen: kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en waterdamp (H2O), en hun bijdrage aan de opwarming van de atmosfeer, gemeten in graden Celsius.<ref>[https://science2017.globalchange.gov/chapter/2/ Climate Science Special Report: Physical Drivers of Climate Change | U.S. Global Change Research Program]</ref> Zonder deze gassen zou de aarde een onleefbare, ijskoude planeet zijn.

Er zijn natuurlijke bronnen van CO2 in de atmosfeer, zoals de uitstoot van gassen uit de oceaan, ontbindende vegetatie en andere biomassa, vulkaanuitbarstingen, natuurlijk voorkomende bosbranden en zelfs oprispingen van herkauwende dieren. Deze natuurlijke bronnen van CO2 worden gecompenseerd door ‘[[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|sinks]]’, zoals fotosynthese door planten op het land en in de oceaan, directe absorptie in de oceaan en de vorming van bodems en veen.

Zwaveldioxide, stikstofoxiden en aerosolen stimuleren de wolkenvorming, wat een afkoelend effect op de atmosfeer heeft. Het nettoresultaat van broeikasgasuitstoot en wolkenvorming is echter een opwarming van de atmosfeer.<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Methaan, krachtig broeikasgas ==
[[Bestand:Global methane budget 2010-2019.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Global Carbon Project''<ref>[https://www.globalcarbonproject.org/methanebudget/index.htm Global Methane Budget | The Global Carbon Project]</ref>]]
Bij het vergelijken van de effecten van methaan (CH4) en kooldioxide (CO2) zijn twee dingen belangrijk. Ten eerste is methaan een veel krachtiger broeikasgas dan kooldioxide. Ten tweede is de verblijftijd in de atmosfeer veel korter voor methaan dan voor kooldioxide, omdat methaan vrij snel wordt omgezet naar kooldioxide. Als gevolg daarvan neemt de bijdrage van methaanemissies, die in het verleden hebben plaatsgevonden, aan de opwarming van de aarde in de loop van de tijd af.

Over een periode van 100 jaar kan methaan in dezelfde hoeveelheid als CO2 de aarde ongeveer 30 keer sterker opwarmen. Over een periode van twintig jaar is het opwarmende vermogen van methaan meer dan 80 keer zo groot als dat van een gelijke hoeveelheid kooldioxide. Dus hoe korter de tijd, hoe groter de impact van methaan in de atmosfeer. Dus als je de opwarming van de aarde snel wilt afremmen, is een vermindering van de methaanuitstoot heel effectief.

Meer informatie over het methaanbudget, en het verminderen van de effecten van de toenemende methaanuitstoot is te vinden op de site Global Methane Budget 2000–2020 en een artikel in Environmental Research Letters.<ref>[https://essd.copernicus.org/preprints/essd-2024-115/ Global Methane Budget 2000–2020 Global Methane Budget 2000–2020 | Earth System Science Data]</ref><ref> [https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad6463 Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions | Environmental Research Letters]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping''': Lachgas ==
Lachgas (N2O) is een krachtig broeikasgas, en de uitstoot ervan neemt al decennia toe, voornamelijk door mestproductie en het gebruik van kunstmest. Wanneer we spreken over de stikstofcrisis, gaat het vaak over stikstofverbindingen die de bodem en het oppervlaktewater, zoals sloten, rivieren, meren en oceanen, vervuilen. Deze stikstof komt uit dierlijke mest, kunstmest of wordt uitgestoten door auto's, fabrieken en de verbranding van biomassa, en schaadt de biodiversiteit.

Het stikstofprobleem is echter breder dan dat. Bacteriën en chemische processen in de bodem en het water zetten een deel van deze stikstofverbindingen om in lachgas, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde.

== '''Verdieping:''' Vulkanen ==
Vulkanisme is een andere bron van CO2. Vulkanen kunnen van invloed zijn op klimaatverandering. Bij een grote explosieve uitbarsting worden veel vulkanisch gas, aerosolen en as de stratosfeer in gestuurd. De meeste as die terug op aarde valt, wordt binnen enkele dagen of weken afgevoerd en heeft dus niet veel effect op klimaatverandering. Gassen zoals zwaveldioxide die vrijkomen door vulkanen kunnen echter wereldwijde afkoeling veroorzaken, terwijl vulkanische CO2, dat een broeikasgas is, de opwarming van de aarde kan bevorderen.

In het geologische verleden hebben ze, naast andere factoren, bijgedragen aan klimaatverandering. De hoeveelheid CO2 die individuele vulkanen uitstoten, valt echter in het niet bij wat er nu de atmosfeer in gaat. Alle vulkanen die in deze tijd op de planeet actief zijn, stoten minder dan één procent van de kooldioxide uit die menselijke activiteiten veroorzaken. (Zie ook de grafiek in [[Stand van zaken op dit moment#Verdieping: verder terug in de tijd|Verdieping: Verder terug in de tijd]].)

Een uitzondering hierop vormen grote, zogenaamde ‘flood basalt events’. Dat zijn langdurige perioden van uitvloeien van lava over enorme gebieden waarbij ook CO2 in grote hoeveelheden vrijkomt. Die gebeurtenissen hebben in het verleden invloed gehad op het klimaat en het uitsterven van soorten. Het belangrijkste effect lijkt te zijn het vertragen van het herstel na een broeikas-opwarming. De laatste van deze gebeurtenissen vond tientallen miljoenen jaren geleden plaats. Op dit moment is daarvan geen sprake.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-024-01574-3 Cryptic degassing and protracted greenhouse climates after flood basalt events | Nature Geoscience]</ref>

Dat weerlegt dan ook de claim van sommige klimaatsceptici dat de CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen lager is dan die door vulkanen. Vulkanen stoten ongeveer 0,3 miljard ton CO2 per jaar uit. Dit is ongeveer 1% van de menselijke CO2-uitstoot, die ongeveer 29 miljard ton per jaar bedraagt.<ref>[https://skepticalscience.com/volcanoes-and-global-warming.htm Do volcanoes emit more CO2 than humans? | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Fossiele koolstof herkennen ==
We weten dat de CO2-concentratie in de atmosfeer is toegenomen door menselijke activiteit doordat 1) die stijging is begonnen sinds de Industriële Revolutie en daarna is versneld, en 2) doordat verbranden van fossiele brandstoffen de verhouding van koolstofisotopen 12C en 13C in de atmosfeer verandert.<ref>[https://www.realclimate.org/index.php/archives/2004/12/how-do-we-know-that-recent-cosub2sub-increases-are-due-to-human-activities-updated/ How do we know that recent CO2 increases are due to human activities? | Real Climate]</ref>

CO2 afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen of bossen heeft een heel andere isotopensamenstelling dan CO2 in de atmosfeer. Dit komt doordat planten een voorkeur hebben voor de lichtere isotopen (12C vs. 13C); ze hebben dus een lagere 13C/12C-verhouding. Omdat fossiele brandstoffen uiteindelijk afkomstig zijn van oude planten, hebben planten en fossiele brandstoffen allemaal ongeveer dezelfde 13C/12C-verhouding – ongeveer 2% lager dan die van de atmosfeer. Naarmate CO2 uit deze materialen vrijkomt in de atmosfeer en zich ermee vermengt, neemt de gemiddelde 13C/12C-verhouding van de atmosfeer af.

Reeksen jaarlijkse boomringen die duizenden jaren teruggaan zijn geanalyseerd op hun 13C/12C-verhoudingen. Omdat de leeftijd van elke ring precies bekend is, kunnen onderzoekers een grafiek maken van de atmosferische 13C/12C-verhouding versus de tijd. Wat blijkt: op geen enkel moment in de afgelopen 10.000 jaar waren de 13C/12C-verhoudingen in de atmosfeer zo laag als nu. Bovendien beginnen de 13C/12C-verhoudingen dramatisch te dalen op het moment dat de CO2 begint toe te nemen — rond 1850 van onze jaartelling. Dit is precies wat is te verwachten als de toegenomen CO2 inderdaad het gevolg is van de verbranding van fossiele brandstoffen.

Dit wordt bevestigd door metingen van de 13C/12C-verhouding in de oceanen, al gaan die niet zover terug als de metingen aan boomringen. Metingen aan luchtbellen in ijskernen van Antarctica en Groenland geven hetzelfde beeld: de menselijke vingerafdruk wordt sterker vanaf het begin van de Industriële Revolutie.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' energiebalans ==
CO2 en andere broeikasgassen komen in kleine hoeveelheden voor in de atmosfeer van onze planeet. Die hebben invloed op de energiebalans van de aarde.

De temperatuur van een planeet hangt af van de balans tussen inkomende straling en uitgaande straling. Als de inkomende straling groter is dan de uitgaande straling, zal een planeet opwarmen. Als de uitgaande straling groter is dan de inkomende straling, koelt een planeet af. Een planeet zal neigen naar een toestand van stralingsevenwicht, waarin de stralingsenergie van de uitgaande straling gelijk is aan de stralingsenergie van de geabsorbeerde inkomende straling.<ref> [https://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/homerbe.html The Earth's Radiation Energy Balance | Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies University of Wisconsin-Madison]</ref>

Wanneer de hoeveelheid invallend zonlicht die door het aardoppervlak of de atmosfeer wordt geabsorbeerd groter is dan de hoeveelheid uitgaande langgolvige straling die naar de ruimte wordt uitgezonden, is er sprake van onbalans. De energie-onbalans is de fundamentele fysische grootheid die de oppervlaktetemperatuur bepaalt.<ref> [https://www.nature.com/articles/nclimate2876 An imperative to monitor Earth's energy imbalance | Nature Climate Change]</ref> <ref name=":7"> [https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/ Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go? | Earth System Science Data]</ref>[[Bestand:Earth heat inventory.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Energiebalans van de aarde. De totale warmtetoename voor de periode 1971-2020, ~381 ZW, is aangegeven in rood. Bron: Earth System Science Data.''<ref name=":7" /> ''CC BY 4.0'' <ref>[https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons License BY 4.0]</ref>]]

(a) Aan de bovenkant van de atmosfeer komt er ~340 W/m2 aan straling van de zon aan. Daarvan wordt ~0,76 W/m2 als uitgaande straling de ruimte in gereflecteerd. De atmosfeer laat het zichtbare zonlicht (kortgolvige straling) vrijwel ongehinderd door.

(b) Het oppervlak van de aarde neemt het grootste deel van het zonlicht op en wordt daardoor warmer. Ongeveer 90% van de vastgehouden energie gaat naar de opwarming van de oceanen, veel kleinere hoeveelheden gaan naar de opwarming van het land, de atmosfeer en het ijs.

(c) Vervolgens straalt het warme aardoppervlak de energie van dat geabsorbeerde licht uit als infraroodstraling (langgolvige straling).

(d) Broeikasgassen vangen veel van deze infraroodstraling op, waardoor het niet direct uit de atmosfeer kan ontsnappen.

(e) Dit proces vertraagt de uitstoot van energie naar de ruimte.

(f) Deze vertraagde energiedoorstroming zorgt ervoor dat de atmosfeer, oceanen en bodem opwarmen.

Door meer broeikasgassen in de atmosfeer te brengen, verstoort de mens de energiebalans van de Aarde. Hierdoor neemt de absorptie van infraroodlicht toe, wat de opwarming van de aarde versnelt en wereldwijde klimaatpatronen verstoort.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />
</blockquote>

Wat is klimaatverandering?

2025-05-14T08:04:40Z

Anna: /* Het broeikaseffect */

= '''Eenvoudig uitgelegd''' =
<div style="background:#F0FFF0">
'''Klimaatverandering is wanneer de gemiddelde weerpatronen van de aarde over een lange tijd veranderen.'''

'''Uitleg:'''
* Het klimaat is het typische weer in een regio over een periode van 30 jaar of meer, inclusief temperatuur, regenval en wind.

* Het klimaat op aarde verandert in de laatste 150 jaar sneller dan in de afgelopen 10.000 jaar. De wereld is al 1,3 graad Celsius (2,3 graden in Nederland) warmer geworden sinds de industriële revolutie.
'''Deze veranderingen zijn grotendeels te wijten aan dingen die mensen doen:'''
* Bij het verbranden van fossiele brandstoffen zoals olie, gas en kolen komen broeikasgassen zoals CO2 (kooldioxide) en CH4 (methaan) vrij in de atmosfeer.

* Deze gassen houden warmte vast en zorgen ervoor dat de aarde opwarmt.
* Het kappen van bossen draagt ook bij aan klimaatverandering.
'''Gevolgen van klimaatverandering:'''
* Extreme weersomstandigheden zoals stormen, overstromingen en hittegolven komen steeds vaker voor.
* IJskappen smelten en de zeespiegel stijgt.
* Planten- en diersoorten worden bedreigd.
</div>

= Wat is klimaatverandering? =

'''Het klimaat is één van de [http://www.klimaatwiki.org/index.php/Extreme_urgentie#De_grenzen_van_onze_planeet negen planetary boundaries] die sinds ongeveer 1990 voorbij de veilige limiet is. De gevolgen van het overschrijden van die grens zijn maar ten dele terug te draaien en dan ook nog pas op de lange termijn.'''

'''Deze pagina bespreekt de verschillen tussen [[Wat is klimaatverandering?#Weer en klimaat|weer en klimaat]], het [[Wat is klimaatverandering?#Het natuurlijke broeikaseffect|natuurlijke broeikaseffect]], [[Wat is klimaatverandering?#Welke broeikasgassen zijn er?|broeikasgassen]], het door de mens veroorzaakte [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]], en de invloedrijke weersverschijnselen [[Wat is klimaatverandering?#El Niño en La Niña|El Niño en El Niña]].'''

'''Onderstaande grafiek, gepubliceerd door het KNMI, vat het verhaal van deze wiki samen. Hij laat zien hoe de gemiddelde temperatuur op aarde sinds de Industriële Revolutie is gestegen parallel met de toename van kooldioxide in de atmosfeer.'''
[[Bestand:Klimaatgrafiek KNMI.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|Temperatuur en CO2-concentratie sinds het begin van de jaartelling. Bron: KNMI.]]

== Weer en klimaat ==
'''Weersverandering en klimaatverandering worden nogal eens met elkaar verward: ''“Hoezo opwarming van de aarde? Kijk naar buiten. Het sneeuwt en het is heel koud.”'' Het is goed om het verschil tussen weer en klimaat scherp te hebben.'''

Op de site https://earth.nullschool.net/ vind je animaties van de actuele weersituatie: temperatuur, luchtdruk, wind, zeestromingen, chemie en nog veel meer.

<youtube>obsw9qiBnjo</youtube>

==== Weer ====
Weer is wat je buiten voelt op een specifieke dag: warm, koud, regen, zon, wind, enzovoort. Het verandert snel, soms zelfs binnen een uur. Het weer — temperatuur, neerslag, wind — is op elke plaats en op elk moment anders.

Tegelijkertijd is het weer ook in zekere mate voorspelbaar: de dagen in de wintermaanden zijn kouder, grauwer en donkerder, dan in de zomer. In gebieden ver van zeeën en oceanen zijn deze verschillen groter dan in Nederland, dichtbij de zee. Nederland heeft een zeeklimaat, Rusland een landklimaat.

==== Klimaat ====
Klimaat gaat over het ''gemiddelde'' weer in een ''groter gebied'' over een ''lange periode;'' meestal wordt daarvoor 30 jaar gekozen. Klimaat geeft een idee wat voor soort weer je meestal kunt verwachten in een seizoen of jaar.

== Klimaatverandering ==
Klimaatverandering is dus de verandering van de gemiddelde weersomstandigheden over een langere periode in een bepaalde regio. Klimaat zegt daarmee ook iets over de kans dat een bepaald weertype op een bepaalde plaats en op een bepaalde tijd voorkomt.

Je kunt dus nooit zeggen dat extreme regenbuien (het weer op moment X op plaats Y) het gevolg zijn van klimaatverandering, tenminste niet op dezelfde manier als zeggen dat het glas dat op de grond valt het gevolg is van je hand die het van de tafel duwt. Het klimaat is immers de samenvatting van vele jaren weersverschijnselen. Je kunt wel zeggen dat het vaker optreden van extreme regenbuien het gevolg is van de uitstoot van CO2. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Attributie|Verdieping: Attributie]].)

Als we het over klimaatverandering hebben, bedoelen we vaak de opwarming van de aarde als gevolg van menselijk handelen: de antropogene klimaatverandering (er bestaat dus ook klimaatverandering die niet door de mens wordt veroorzaakt; zie [natuurlijke variatie]). Opwarming is echter maar één onderdeel van klimaatverandering. Omdat de planeet aarde één groot samenhangend geheel vormt, heeft opwarming ook gevolgen voor neerslagpatronen, weersextremen, smeltende gletsjers, zeespiegelstijging, veranderingen in verdamping door vegetatie, etc.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref>

Het klimaat op aarde is over lange tijd — in de orde van honderdduizenden tot miljoenen jaren — redelijk stabiel geweest, met slechts enkele graden verschil ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in die periode. De huidige opwarming is groter en veel sneller dan ooit in de afgelopen 2 miljoen jaar. En dat is de kern van het probleem.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

== Het broeikaseffect ==

'''Het broeikaseffect werkt als een warme deken rond de Aarde en bestaat uit gassen zoals kooldioxide, methaan en waterdamp die warmte vasthouden.'''

'''Het broeikaseffect is een natuurlijk proces, dat de planeet op een leefbare temperatuur houdt: zonder broeikaseffect zou de atmosfeer veel kouder zijn. Menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, hebben het broeikaseffect versterkt. Door de uitstoot van kooldioxide (CO2) is de deken als het ware dikker geworden. Daardoor is de temperatuur op aarde gestegen en de energiebalans verstoord. Dat wordt het [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]] genoemd. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: energiebalans|Verdieping: Energiebalans]].)'''

Hoewel er nog steeds veel onduidelijk is over klimaatverandering — met name over het tempo en de intensiteit — zijn de natuurkundige processen achter het broeikaseffect volledig begrepen. (Zie [[Experts zijn het eens]].) Uit al het onderzoek blijkt dat op de lange termijn kooldioxide in de atmosfeer de belangrijkste regelknop is voor de temperatuur op Aarde. Kooldioxide is de belangrijkste veroorzaker van de huidige klimaatverandering; de toename ervan is door de mens veroorzaakt en het is ook de mens die de uitstoot ervan kan terugdringen.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.1190653 Atmospheric CO2: Principal Control Knob Governing Earth’s Temperature | Science]</ref>

Dit is al heel lang bekend. In een reeks experimenten die in 1856 werden uitgevoerd, ontdekte Eunice Newton Foote — een wetenschapper en voorvechtster van vrouwenrechten uit Seneca Falls, New York — als eerste dat het veranderen van de hoeveelheid kooldioxide (toen nog "koolzuurgas" genoemd) in de atmosfeer de temperatuur veranderde. Deze relatie tussen kooldioxide en het klimaat op aarde is sindsdien een van de belangrijkste principes geworden van de moderne meteorologie, het broeikaseffect en de klimaatwetenschap. Maar meer dan een eeuw lang erkende niemand dat Foote de eerste was die deze ontdekking deed, grotendeels omdat ze een vrouw was.<ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref>

Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: Correlatie CO2 en temperatuur]].<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Natuurlijk broeikaseffect ===
Het broeikaseffect treedt op omdat zonlicht dat de aarde verwarmt slechts ten dele wordt teruggekaatst naar de ruimte. Broeikasgassen, zoals kooldioxide (CO2) en methaan (CH4), houden een deel van die warmte vast. Dit is net als in een kas, waar glas de warmte binnenhoudt. Vandaar de naam 'broeikaseffect'. Zonder dit effect zou de gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak ongeveer -18 °C zijn en zou menselijk leven niet kunnen bestaan.

Het zonlicht bestaat uit straling met korte golflengtes, van ultraviolet (UV) tot zichtbaar licht tot kortgolvige infraroodstraling. Deze straling verwarmt het aardoppervlak. Het opgewarmde aardoppervlak zendt langgolvige infraroodstraling (warmtestraling) terug. Daarvan wordt een klein deel, met golflengte 15 μm, geabsorbeerd door CO2 in de atmosfeer. Deze geabsorbeerde energie wordt vervolgens deels opnieuw uitgestraald, ook richting het aardoppervlak, waardoor de atmosfeer warmte vasthoudt.

<youtube>Ge0jhYDcazY</youtube>

''Demonstratie van het broeikaseffect die in de klas kan worden uitgevoerd.''<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/02/25/carbon-dioxide-cause-global-warming/ How Exactly Does Carbon Dioxide Cause Global Warming?]</ref>

Met dit eenvoudige experiment, dat voor het eerst werd uitgevoerd in 1856 door Eunice Foote, <ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref> kun je zelf aantonen dat CO2 warmtestraling absorbeert. De fles die meer kooldioxide bevat, warmt meer op dan de fles met alleen maar lucht.
In de atmosfeer werkt het broeikaseffect als volgt.[[Bestand:Animatie atmosfeer.gif|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De zes stappen van het versterkte broeikaseffect. Bron: Australian Government.''<ref> [https://www.dcceew.gov.au/climate-change/policy/climate-science/understanding-climate-change Understanding climate change | Australian Government]</ref>]]<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Thermostaat ===
Het kooldioxidegehalte in de atmosfeer blijft van nature redelijk constant rond 0,03%, oftewel van iedere miljoen moleculen in de lucht zijn er 300 CO2-moleculen (ook wel 300 ppm; parts per million genoemd). CO2 die vrijkomt bij bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen, ademende mensen en dieren, en verbranding van fossiele brandstoffen, wordt uiteindelijk opgenomen door de oceanen en planten. Dit proces helpt de variaties in CO2-concentraties, en daarmee ook de temperatuurschommelingen, binnen leefbare grenzen te houden.

De atmosfeer, de oceanen, de landmassa’s en het leven vormen samen één samenhangend systeem, dat functioneert als een natuurlijke thermostaat die de planeet leefbaar houdt. (Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Systeem Aarde|Verdieping: Systeem Aarde]].) Het huidige leven, inclusief de mens, is geëvolueerd in een periode toen de thermostaat op 15 °C stond.

Dat heeft miljoenen jaren goed gefunctioneerd en de evolutie van microben, planten en dieren mogelijk gemaakt. Totdat menselijke activiteiten de balans begonnen te verstoren.

== Natuurlijke variatie ==
In de geschiedenis van de aarde hebben zich al eerder veranderingen in het klimaat voorgedaan, zoals ijstijden en warme periodes. Hoewel er na deze veranderingen uiteindelijk een nieuw evenwicht optrad, gebeurde dat over duizenden tot miljoenen jaren. Veel soorten overleefden deze veranderingen niet, en de ecosystemen die opnieuw ontstonden, waren vaak anders dan die daarvoor.

Zie ook: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].

Het grote verschil nu is dat de huidige opwarming vooral door menselijke activiteiten wordt veroorzaakt en in een fractie van de tijd plaatsvindt vergeleken met natuurlijke klimaatveranderingen. Hierdoor wordt de veerkracht van ecosystemen en soorten ernstig op de proef gesteld. Veel planten- en diersoorten kunnen niet snel genoeg migreren of zich aanpassen om deze snelle veranderingen te overleven.

Menselijke samenlevingen zijn ook kwetsbaar voor deze snelle veranderingen. Terwijl de aarde zich op lange termijn misschien kan herstellen en nieuwe evenwichten kan vinden, is er geen garantie dat menselijke samenlevingen hetzelfde kunnen doen. De maatschappelijke structuren, voedselzekerheid, watervoorziening en infrastructuur zijn niet ontworpen om met zulke snelle en extreme veranderingen om te gaan. Dit kan leiden tot grote sociale en economische instabiliteit, migratiestromen, conflicten, lijden en sterfte. Kortom, de snelheid van de huidige opwarming vormt niet alleen een bedreiging voor de natuur, maar ook voor de toekomst van menselijke samenlevingen.

==== Middeleeuws klimaatoptimum ====
Voor Nederland is uitgebreid historisch onderzoek gedaan naar de rol van klimatologische stabiliteit, maatschappelijke ontwikkeling en biodiversiteit. De uitkomst is dat in het zogeheten Middeleeuws klimaatoptimum (een klimatologisch stabiele en relatief warme periode — maar koeler dan nu) aan het einde van de Middeleeuwen, zowel de landbouw als de biodiversiteit floreerden. <ref> Zanden, J. L. van, Goethem, T. van, Lenders, H. J. R., & Schaminée, J. (2021). ''De ontdekking van de natuur: de ontwikkeling van biodiversiteit in Nederland van ijstijd tot 21ste eeuw''. Prometheus.</ref>

==== Palaeocene-Eocene Thermal Maximum ====
Met de nodige voorzichtigheid is het mogelijk perioden in het verleden als analogen te gebruiken voor de huidige opwarming. Bijvoorbeeld de periode die bekend staat als het Palaeocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Tijdens het PETM was het Noordpoolgebied helemaal ijsvrij. Er groeiden palmbomen en er zwommen nijlpaarden. Dat maakt het nog geen scenario voor de huidige opwarming.<ref> [https://www.nature.com/articles/ngeo668 Warm and wet conditions in the Arctic region during Eocene Thermal Maximum 2 | Nature Geoscience]</ref>

Op geen moment in het geologische verleden is de aarde zo snel opgewarmd als in de huidige tijd. Een geschikte analoog voor huidige antropogene opwarming is er dan ook niet, maar het geologische verleden biedt wel lessen voor de huidige tijd.<ref>[https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4924029 A Framework for Assessing Analogy between Past and Future Climates | preprint]</ref> <blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Welke broeikasgassen zijn er? ==

'''De belangrijkste broeikasgassen zijn kooldioxide (koolzuurgas, CO2), waterdamp en methaan (CH4). Daarvan is CO2 de belangrijkste. Alle drie komen van nature voor in de atmosfeer en zorgen ervoor dat de Aarde leefbaar is.'''

<youtube> https://youtu.be/-aSBfn6_pUY?si</youtube>

''Deze animatie, op basis van waarnemingen door NASA's Orbiting Carbon Observatory 2 (OCO-2) en GEOS modelsimulatie, laat zien hoe CO2 zich gedurende een kalenderjaar (2021) door de atmosfeer verspreidt. Het is duidelijk dat de voornaamste CO2-bronnen op het Noordelijk Halfrond liggen.''<ref>[https://svs.gsfc.nasa.gov/5115 Global Atmospheric Carbon Dioxide (CO₂) | NASA Scientific Visualization Studio]</ref>

=== Kooldioxide ===
'''Van nature komt kooldioxide in een kleine concentratie — ~0,03% — voor in de atmosfeer. Groene planten en cyanobacteriën hebben kooldioxide nodig voor hun stofwisseling. Ze zetten het met behulp van zonlicht om in glucose: dit proces heet fotosynthese.'''

'''(N.B. In de huidige periode van de aardgeschiedenis zijn [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Vulkanen|vulkanen]] een andere, kleine bron van CO2.)'''

CO2 komt weer in de atmosfeer wanneer de planten vergaan of worden opgegeten door dieren (via de uitademing). Opname en uitstoot zijn min of meer in evenwicht: een boom die tijdens zijn leven CO2 opneemt, stoot die weer uit wanneer hij afsterft. Daardoor is de concentratie CO2 in de atmosfeer licht fluctuerend over de geologische tijd.

Op de geologisch lange termijn wordt er echter veel meer CO2 vastgelegd in de aardbodem dan er door levende planten wordt opgeslagen. Het is opgeslagen als dood plantaardig materiaal in veengrond dat, vastgezet in aardlagen, in de loop van miljoenen jaren samengedrukt is tot bruinkool, steenkool en aardgas. In de oceanen wordt koolstof vastgelegd doordat organismen na afsterven naar de bodem zinken. Op de lange duur kunnen die worden omgezet in aardolie en aardgas.

Het is deze enorme koolstofvoorraad die als fossiele brandstof wordt verstookt, waarbij de CO2 weer vrijkomt. Dit verklaart ook waarom er nu op zo'n korte termijn zoveel CO2 bij kan komen, en waarom dit ongeëvenaard is in de geschiedenis van de aarde.

<youtube>8KrgPPO1h0A</youtube>

''Veranderingen van de CO2 concentratie over de afgelopen 800.000 jaar. De CO2-waarde in oktober 2024 was 424 ppm (deeltjes per miljoen). Bron: NOAA.<ref> [https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/history.html Trends in CO2 | NOAA Global Monitoring Laboratory]</ref>''

Deze animatie van de US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zet de huidige toename van de CO2-concentratie in het perspectief van de variaties in de afgelopen 800.000 jaar, de periode van de ijstijden.

De animatie begint met directe observaties van de CO2-concentratie door het Mauna Loa observatorium in Hawaii en een wereldwijd netwerk van andere meetpunten, gevolgd door metingen van CO2-concentraties in ijskernen van Antarctica.

Zie ook:

* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Gevoeligheid|Verdieping: gevoeligheid]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofbalans|Verdieping: Koolstofbalans]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|Verdieping: Koolstofputten]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Levensduur van CO2 in de atmosfeer|Verdieping: levensduur van CO2 in de atmosfeer]].

<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

=== Fossiele brandstoffen ===
'''De toename van CO2 in de atmosfeer is het gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen. Natuurlijke processen hebben daar nauwelijks aan bijgedragen. De Industriële Revolutie is de start van die toename, die vanaf ongeveer 1950 steeds sterker werd.'''

Fossiele brandstoffen en hun uitstoot zijn een universele verspilling van energie.<ref>[https://carbontracker.org/energy-is-a-very-long-game-yet-fossil-fuel-companies-are-taking-a-lot-of-short-term-risks/ Energy is a very long game: yet fossil fuel companies are taking a lot of short-term risks | Carbon Tracker]</ref> Om precies te zijn: ongeveer 67% van de totale energie van alle gebruikte fossiele brandstoffen gaat verloren in de atmosfeer als kooldioxide, andere oxiden, waterdamp en warmte. Slechts de resterende 33% van de energie wordt daadwerkelijk gebruikt om dingen aan te drijven, te transporteren en te verwarmen.
[[Bestand:Toename broeikasgassen sinds 1850.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Uitstoot van kooldioxide (CO₂) door fossiele brandstoffen en industrie. Veranderingen in landgebruik zijn inbegrepen. Bron: Our World in Data.''<ref>[https://ourworldindata.org/greenhouse-gas-emissions Greenhouse gas emissions | Our World in Data]</ref>]]

Aan het begin van het industriële tijdperk, in 1850, was het CO2-gehalte in de atmosfeer 278 ppm. Sindsdien hebben menselijke activiteiten de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer doen toenemen, waardoor in december 2024 de concentratie ~425 ppm was — een stijging van 50%.<ref>[https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/?intent=121 Carbon Dioxide LATEST MEASUREMENT | NASA]</ref> Deze door de mens veroorzaakte stijging is groter dan de natuurlijke stijging aan het einde van de laatste ijstijd, 20.000 jaar geleden — de laatste grote, natuurlijke opwarming.

==== Sinds de Industriële Revolutie ====

De uitstoot van fossiele CO2 daalt in sommige regio's, waaronder Europa en de VS, maar stijgt wereldwijd — en wetenschappers zeggen dat wereldwijde actie om fossiele brandstoffen terug te dringen niet snel genoeg gaat om gevaarlijke klimaatverandering binnen de perken te houden.

Het beste beschikbare bewijs laat zien dat de opwarming waarschijnlijk min of meer zal stoppen zodra de uitstoot van kooldioxide nul is. Dat betekent dat de mens de macht heeft om de toekomst van het klimaat te kiezen.

Ondanks dat er al veel kooldioxide is uitgestoten, zal de temperatuur na het bereiken van nul-emissie niet lang blijven stijgen. Dit komt doordat twee processen elkaar in evenwicht houden. Aan de ene kant zorgt de kooldioxide die al is uitgestoten voor verdere opwarming van het oceaanoppervlak. Aan de andere kant absorberen en begraven de oceanen kooldioxide uit de atmosfeer, waardoor het broeikaseffect van de atmosfeer afneemt en de lagere atmosfeer en het oppervlak afkoelen. Deze opwarmende en verkoelende processen heffen elkaar op. Hierdoor zal de temperatuur na het stoppen van de uitstoot stabiliseren.<ref> [https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1256273/full Michael Mann: Warming ends when carbon pollution stops | Frontiers]</ref><ref>[https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1327653/full H Damon Matthews : How much additional global warming should we expect from past CO2 emissions? | Frontiers]/</ref>

Dat is in overeenstemming met IPCC scenario RCP2.6 met ambitieus klimaatbeleid. Onzekere factoren die samenhangen met [[Feedbacks en tipping points#Tipping points (Omslagpunten)|omslagpunten]], zoals het dooien van de permafrost, kunnen voor een verdere stijging van 0,2 tot 0,3 °C zorgen.

Voor een uitleg over het effect van nul-emissie zie het artikel in Carbon Brief: ''Explainer: Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached?''<ref> [https://www.carbonbrief.org/explainer-will-global-warming-stop-as-soon-as-net-zero-emissions-are-reached/ Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached]</ref>

Er zijn echter ook aanwijzingen dat de gezamenlijke werking van het lichtweerkaatsend vermogen van het aardoppervlak, koolstof uit ontdooiende permafrost (zowel als CH4 als CO2) en waterdamp in warme lucht er samen voor zorgen dat de temperatuur hoog blijft, zelfs als de CO2-concentratie afneemt. Dat betekent dat de klimaatverandering die al heeft plaatsgevonden moeilijk ongedaan te maken zal zijn zonder grootschalige netto negatieve emissies. <ref>[https://www.nature.com/articles/s41598-020-75481-z Jorgen Randers, Ulrich Goluke: An earth system model shows self-sustained thawing of permafrost even if all man-made GHG emissions stop in 2020 | Nature]</ref>

Om het klimaat te stabiliseren, moet de uitstoot van broeikasgassen stoppen. Daling van het CO2-niveau en daling van de temperatuur vragen om andere maatregelen.<ref>
[https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2007GL032388 H. Damon Matthews, Ken Caldeira: Stabilizing climate requires near-zero emissions | GRL]</ref> Zie daarvoor: Mitigatie.

Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Basislijn ‘Parijs’|Verdieping: Basislijn Parijs]].
<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== Cementproductie ===
De cementindustrie is de tweede belangrijkste oorzaak van het stijgende kooldioxidegehalte op aarde. Een ander nadeel van de cementindurstrie is dat beton wordt gebruikt om harde oppervlakken te creëren die verhinderen dat regenwater door de bodem wordt opgenomen. Dat vergroot de kans op bodemerosie, watervervuiling en overstromingen.<ref> [https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_concrete Environmental impact of concrete | Wikipedia]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/s41467-023-43660-x Projecting future carbon emissions from cement production in developing countries | Nature]</ref>

Bij de productie van cement komt kooldioxide vrij. Dit komt doordat calciumcarbonaat (CaCO3) wordt afgebroken wanneer het wordt verhit, waarbij kooldioxide (CO2) en ongebluste kalk (CaO) worden gevormd. Er wordt ook veel energie gebruikt, vooral uit de verbranding van fossiele brandstoffen. De cementproductie is goed voor ongeveer 1,6 miljard ton CO2 per jaar — ongeveer 8% van de wereldwijde CO2-uitstoot.<ref>[https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-cement Annual CO₂ emissions from cement | Our World in Data]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Waterdamp ===
Sommige mensen — met name klimaatsceptici — denken dat waterdamp de belangrijkste oorzaak is van de huidige opwarming van de aarde, maar dat is een omdraaiing van oorzaak en gevolg. Waterdamp neemt toe naarmate de aarde warmer wordt, maar dit betekent niet dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming. Waterdamp versterkt de opwarming door andere broeikasgassen.<ref name=":3">[https://science.nasa.gov/earth/climate-change/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect/ Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s Greenhouse Effect | NASA]</ref>
[[Bestand:Waterdamp broeikasgas.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Het mechanisme van de positieve terugkoppeling van waterdamp in de atmosfeer. Bron: NASA and NOAA Historic NWS Collection.''<ref name=":3" />]]
Wanneer broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan in de atmosfeer toenemen, stijgt de temperatuur op aarde. Hierdoor neemt de verdamping boven water- en landoppervlakken toe. Warmere lucht kan meer vocht vasthouden (7% meer voor elke graad opwarming), dus komt er meer waterdamp in de lucht. De reden is dat bij hoge temperaturen waterdamp niet zo gemakkelijk condenseert en als neerslag uit de atmosfeer valt als bij lagere temperaturen. De waterdamp absorbeert net als kooldioxide en methaan de warmte die vanaf de aarde wordt uitgestraald, waardoor de atmosfeer verder opwarmt en er nog meer waterdamp ontstaat.

Dit is een positieve [[Feedbacks en tipping points#Positieve terugkoppelingen|terugkoppeling]] die het broeikaseffect versterkt. Geschat wordt dat dit effect meer dan het dubbele is van de opwarming die zou plaatsvinden door de toename van kooldioxide alleen.

De verklaring hiervoor is dat waterdamp een '''condenseerbaar''' broeikasgas is — het kan van een gas in een vloeistof veranderen (condenseren). De concentratie is afhankelijk van de temperatuur van de atmosfeer. Hierdoor is waterdamp het enige broeikasgas waarvan de concentratie toeneemt ''door de'' opwarming van de atmosfeer, waardoor de atmosfeer nog meer opwarmt. De andere broeikasgassen — CO2, methaan, lachgas, ozon en chloorfluorkoolwaterstoffen — zijn '''niet-condenseerbare''' gassen. Deze kunnen niet vloeibaar worden,<ref>Deze gassen kunnen alleen vloeibaar worden onder laboratorium omstandigheden, bij zeer lage temperaturen.</ref> zelfs bij de zeer lage temperaturen aan de bovenkant van de troposfeer, op de grens van de stratosfeer. Terwijl de atmosferische temperaturen veranderen, blijft de concentratie van niet-condenseerbare gassen stabiel, tenzij menselijke activiteiten hun concentratie verhogen.

Extra waterdamp in de lucht blijft niet lang genoeg hangen om het klimaat te veranderen. De hoeveelheid waterdamp die we in de lucht brengen is niet belangrijk. Zelfs als we de hoeveelheid water in de lucht zouden verdubbelen, zou het meeste binnen ongeveer twee weken weer terugvallen in de oceanen, ijskappen, rivieren, meren en het grondwater. Als niet-condenseerbare broeikasgassen niet zouden toenemen, zou de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer onveranderd zijn ten opzichte van het niveau van voor de Industriële Revolutie.

Een uitvoerige bespreking van de '''klimaatmythe''' dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming en niet kooldioxide en andere door de mens uitgestoten broeikasgassen, vind je op de site van ''Skeptical Science''.<ref>[https://skepticalscience.com/water-vapor-greenhouse-gas.htm Explaining how the water vapor greenhouse effect works | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Methaan ===
Methaan, CH4, draagt aanzienlijk bij aan de opwarming van de Aarde en is verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de klimaatverandering sinds het pre-industriële tijdperk. Over een periode van 100 jaar is het 28 keer effectiever dan kooldioxide in het vasthouden van warmte en 84 keer effectiever over een periode van 20 jaar. <ref>[https://www.usgs.gov/news/featured-story/climate-warming-likely-cause-large-increases-wetland-methane-emissions Climate Warming is Likely to Cause Large Increases in Wetland Methane Emissions | USGS]</ref><ref> [https://energy.ec.europa.eu/topics/carbon-management-and-fossil-fuels/methane-emissions_en Methane Emissions | European Commission]</ref>

Methaanemissies zijn voornamelijk het gevolg van menselijke activiteiten, onder andere kolenmijnen, aardgaslekken, afvalwaterzuiveringsinstallaties, scheten en oprispingen van herkauwers zoals koeien, schapen en geiten, rottend organisch afval op stortplaatsen, en termietenheuvels. (Zelfs lactose-intolerante familieleden dragen in minieme hoeveelheden bij aan deze uitstoot!) <ref>[https://climate.mit.edu/ask-mit/how-much-does-natural-gas-contribute-climate-change-through-co2-emissions-when-fuel-burned How much does natural gas contribute to climate change through CO2 emissions when the fuel is burned, and how much through methane leaks? | MIT Climate Portal]</ref>

Methaan wordt in de atmosfeer snel omgezet in kooldioxide en draagt op die manier bij aan het broeikaseffect.<ref>[https://theconversation.com/i-was-an-exxon-funded-climate-scientist-49855 I was an Exxon-funded climate scientist | The Conversation]</ref>

Andere bronnen van methaanuitstoot zijn uitdrogende veenmoerassen en ontdooiende permafrost (= permanent bevroren bodem).

Zie: Verdieping: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?|Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?]].<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Verstoring door de mens ==

'''Door menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, nemen de broeikasgassen toe, en raakt de energiebalans van de Aarde verstoord. Er blijft meer warmte in de atmosfeer, wat leidt tot opwarming van de aarde en veranderingen in het klimaat. Dit noemen we het antropogene of versterkte broeikaseffect.'''

Tijdens alle ijstijden van de afgelopen miljoen jaar hebben de elkaar tegenwerkende processen van de koolstofcyclus ervoor gezorgd dat het kooldioxidegehalte in de atmosfeer stabiel bleef op of onder de 300 delen per miljoen (ppm). Op dit moment is dat niveau echter 426 ppm. Dit is niet alleen het hoogste kooldioxidegehalte dat de mensheid ooit heeft meegemaakt, maar het is ook in een ongekend tempo gestegen, als we op geologische tijdschalen kijken. Waar vergelijkbare veranderingen in het verleden duizenden jaren hebben geduurd, hebben we nu te maken met een stijging in een fractie van die tijd.

==== Het is de mens ====
[[Bestand:Indicatoren voor een opwarmende planeet.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Skeptical Science,''<ref>[https://skepticalscience.com/docs/Guide_Skepticism_Dutch.pdf De wetenschappelijke handleiding voor “global warming” scepticisme | Skeptical Science]</ref> ''gebaseerd op Parmesan & Yohe (2003).<ref>[https://www.nature.com/articles/nature01286 A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems | Nature]</ref>'']]
De gemiddelde temperatuur op Aarde is sinds 1880 met > 1,3 °C gestegen. Sinds 1975 is de opwarming versneld met 0,2 °C per decennium. De maximumtemperaturen op het land stijgen twee keer zo snel, tot meer dan 1,7 °C.

Dat menselijke activiteit de oorzaak is voor de ongekend snelle stijging van de gemiddelde temperatuur op Aarde volgt uit verschillende, onafhankelijke waarnemingen. In de eerste plaats loopt de temperatuurstijging parallel aan de stijging van de CO2-concentratie vanaf het begin van de Industriële Revolutie. (Zie daarvoor: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2— temperatuur]].) In de tweede plaats laat geochemisch onderzoek van CO2 in de atmosfeer, de oceanen en ijskernen een duidelijk signatuur zien van fossiele brandstoffen. (Zie daarvoor [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Fossiele koolstof herkennen|Verdieping: fossiele koolstof herkennen]].)<blockquote>'''''“We play Russian roulette with climate [and] no one knows what lies in the active chamber of the gun . . .”'''''<ref> https://www.nature.com/articles/328123a0.epdf </ref></blockquote>Dit kon Wally Broecker nog schrijven in 1987. Inmiddels is veel meer bekend over de gevolgen van het gebruik van fossiele brandstoffen en kunnen voorspellingen worden gedaan over de termijn waarin die plaatsvinden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

‎</blockquote>

== Jaarlijkse en lange-termijn variatie ==
Deze grafiek uit het rapport Global Climate Highlights van Copernicus laat de jaarlijkse temperatuurvariatie zien ten opzichte van het langjarig gemiddelde. Daaruit blijkt dat, ondanks de schommelingen van de temperatuur het klimaat een duidelijke opwarmingstrend vertoont.<ref name=":4"> [https://climate.copernicus.eu/global-climate-highlights-2024 Global Climate Highlights 2024 | Copernicus]</ref>
[[Bestand:Temperatuurstijging.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Verschil in wereldgemiddelde temperatuur (°C) ten opzichte van 1850-1900, gebaseerd op de gemiddelden van maandwaarden uit maximaal zes datasets:'' ''Berkeley Earth, HadCRUT5 en NOAAGlobalTemp (vanaf 1850), GISTEMP (vanaf 1880), ERA5 (vanaf 1940) en JRA-3Q (vanaf september 1947).'' ''De datasets zijn genormaliseerd zodat ze dezelfde gemiddelden hebben voor 1991-2020 en een gemiddelde dataset-offset van 0,88°C is gebruikt om de gemiddelden van 1991-2020 en 1850-1900 aan elkaar te relateren.'' ''De zwarte curve toont een schatting van de klimatologische variatie van de temperatuur op lange termijn.'' ''De rode en blauwe balken tonen de afwijkingen van de jaargemiddelde temperaturen van deze schatting.'' ''Credit: C3S/ECMWF. Bron: Global Climate Highlights.''<ref name=":4" />]]<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== El Niño en La Niña ===
'''El Niño is een natuurverschijnsel in de Stille Oceaan waarbij langs de evenaar in de oostelijke Stille Oceaan het normaal koele zeewater in sommige jaren sterk opwarmt. Deze opwarming beïnvloedt het weer wereldwijd, vooral in Noord- en Zuid-Amerika, en soms zelfs in Europa.'''<ref> [https://celebrating200years.noaa.gov/magazine/enso/el_nino.html The 1997-98 El Niño | NOAA]</ref>

'''Het tegenovergestelde effect, La Niña, treedt op wanneer het zeewater bij de evenaar ongewoon koud is. Beide verschijnselen zijn onderdeel van het El Niño Southern Oscillation (ENSO)-effect, een onregelmatige cyclus van 2 tot 7 jaar die variaties in wind- en zee-oppervlaktetemperaturen over de tropische oostelijke Stille Oceaan veroorzaakt.'''
[[Bestand:ENSO.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Tijdens El Niño stijgt de oppervlaktewatertemperatuur van de tropische Stille Oceaan met ongeveer 5 °C. Tijdens La Niña daalt de temperatuur van het oceaanwater met ongeveer dezelfde hoeveelheid. Beide toestanden zijn extreme stadia van één fenomeen. Bron: AHA Centre.<ref> [https://thecolumn.ahacentre.org/insight/vol-66-getting-to-know-el-nino-la-nina/ Getting to know: El Niño and La Niña | AHA Centre]</ref>'']]
Het ENSO-effect zorgt voor temperatuurschommelingen die bovenop de wereldwijde temperatuurstijging komen die het gevolg is van de uitstoot van broeikasgassen. 2023 was een El Niño-jaar. In zulke jaren komen er meer en krachtigere tropische orkanen voor, met zware regenval in sommige regio's en extreme droogte in andere. Wat we tijdens El Niño zien, kunnen we beschouwen als een voorbode van wat ons bij verdere opwarming te wachten staat.''<ref name=":5"> [https://www.climate.gov/news-features/featured-images/global-impacts-el-ni%C3%B1o-and-la-ni%C3%B1a Global impacts of El Niño and La Niña | NOAA]</ref>''
[[Bestand:SST Anomalies.gif|miniatuur|''De El Niño-gebeurtenis van 1997-98 met extreme zeeoppervlakte temperatuur (SST) anomalieën in het oosten van de tropische Stille Oceaan.''|gecentreerd|432x432px]]
De animatie toont de afwijkende watertemperaturen [°C] in de oceanen tijdens de laatste sterke El Niño in december 1997. [[Bestand:Gevolgen temperatuur neerslag El Niño La Niña.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Wereldwijde gevolgen voor temperatuur en neerslag van El Niño en La Niña gebeurtenissen.<ref name=":5" />'']]
De kaarten laten zien hoe El Niño gewoonlijk de winter- en zomerklimaatpatronen op het noordelijk halfrond over de hele wereld beïnvloedt. Merk op dat er geen consistente gevolgen zijn voor Europa, Afrika en Noord-Amerika tijdens de zomermaanden, terwijl gebieden rond de tropen en subtropen op het zuidelijk halfrond (Australië, bijvoorbeeld) in beide seizoenen gevolgen ondervinden.
De recordtemperaturen van 2023-24 hangen deels samen met El Niño. Niettemin is dat maar een deel van de verklaring. Dit blijkt uit een analyse van de ontwikkeling van de dagelijkse temperaturen tijdens alle El Niño-gebeurtenissen met behulp van de ERA5 reanalyse dataset. Aangezien deze dataset de periode van 1940 tot nu beslaat, geeft het ons zes sterke El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.8 °C) en vier meer gematigde El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.5 °C en < 1.8 °C) om te vergelijken met 2024.<ref name=":0"> [https://www.theclimatebrink.com/p/how-unusual-is-current-post-el-nino How unusual is current post-El Niño warmth? | The Climate Brink]</ref>
[[Bestand:El Ninos.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Vergelijking van de afwijkingen van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur tijdens zes El Niño’s (1972-2023). De dikke zwarte lijn is de El Niño van 2023. De grafieken zijn gecentreerd rond het hoogtepunt van de betreffende gebeurtenis. De data hiervan worden gegeven in de legenda.''<ref name=":0" />]]
De figuur hierboven toont de gegevens van zes El Niño gebeurtenissen. Hoge temperaturen in 2023 (zwarte lijn) traden eerder op dan in elke andere sterke El Niño. De piektemperaturen waren vergelijkbaar met andere gebeurtenissen in 2015/2016 en 1997/1998 — ongeveer 0,4 °C boven de “normale” mondiale oppervlaktetemperaturen. De mondiale temperaturen daalden na april een beetje, in lijn met eerdere El Niño-gebeurtenissen.

Na oktober 2023 (maand 10 in de grafiek) zijn de temperaturen wereldwijd echter hoog gebleven, ondanks het feit dat de El Niño condities al lang verdwenen zijn, waardoor het laatste deel van 2024 buiten het bereik valt van andere sterke El Niño's.

Zelfs als we naar de langere termijn kijken, is de ontwikkeling van de mondiale oppervlaktetemperaturen zowel voor als na El Niño ongekend: de temperaturen stegen eerder dan we eerder hebben gezien en de temperaturen zijn langere tijd op een hoog niveau gebleven.

=== Gevolgen voor Europa ===
El Niño en La Niña hebben ook invloed op Europa, zoals blijkt uit de kaart hierboven. Als de Stille Oceaan verandert van El Niño naar La Niña, kan Europa te maken krijgen met veranderingen in temperatuur en neerslag.

Een opwarmend klimaat en de overgang van El Niño naar La Niña kan het risico op hittegolven en droogte in delen van Europa vergroten. Een jaar van El Niño kan evenveel hitte met zich meebrengen als een decennium van door de mens veroorzaakte opwarming. Deze extra hitte en de kans op andere neerslagpatronen kunnen hittegolven en droogtes in sommige delen van Europa erger maken.

Andere gebieden in Europa kunnen meer stormen, extreme regen en overstromingen verwachten. In Zuid-Europa worden de winters natter en warmer, terwijl ze in Noord-Europa droger en kouder worden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

= '''Verdieping''' =
<div style="background:#F0F8FF">
== '''Verdieping''': Attributie ==

Nu extreem weer steeds vaker optreedt en tot hele concrete problemen leidt, rijst de vraag of klimaatverandering hier de schuld van is. Tien jaar geleden zouden wetenschappers het moeilijk hebben gehad om deze vraag te beantwoorden. Vandaag de dag kan een nieuw type onderzoek, de zogenaamde attributiewetenschap, bepalen of klimaatverandering sommige extreme gebeurtenissen ernstiger en waarschijnlijker heeft gemaakt, en zo ja, in welke mate.<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/10/04/attribution-science-linking-climate-change-to-extreme-weather/ Attribution Science: Linking Climate Change to Extreme Weather | Columbia Climate School]</ref>

Attributiestudies werken als volgt: wanneer zich een extreme weergebeurtenis voordoet, gaan wetenschappers eerst aan de hand van gegevens uit het verleden na hoe vaak een gebeurtenis van die omvang zou kunnen voorkomen.

Vervolgens wordt onderzocht hoe het klimaat in het verleden zou hebben gereageerd. Dit gebeurt door twee verschillende scenario's met elkaar te vergelijken. In het eerste wordt de frequentie berekend waarin het weersfenomeen optrad in de periode voordat de mens begon met het verbranden van fossiele brandstoffen. Daarvoor zijn goede waarnemingen en historische gegevens cruciaal. Die frequentie wordt berekend voor een periode van ongeveer 150 jaar. Dit wordt de “contrafeitelijke wereld” genoemd – de wereld die ooit was, maar niet meer bestaat.

Voor het tweede scenario gaan de klimaatwetenschappers terug in de tijd, waarbij ze de werkelijke broeikasgas concentraties voor elk jaar gebruiken zoals deze in de loop van de tijd zijn toegenomen. Door de resultaten van de twee modellen te vergelijken, kunnen onderzoekers schatten hoeveel de menselijke uitstoot van fossiele brandstoffen de kansen heeft veranderd. Statistische methoden worden vervolgens gebruikt om de verschillen te meten in hoe ernstig en frequent de gebeurtenis is.

Als een extreme gebeurtenis bijvoorbeeld twee keer zo vaak voorkomt in het huidige klimaatmodel als in het contrafeitelijke klimaatmodel, kunnen we zeggen dat klimaatverandering de gebeurtenis twee keer zo waarschijnlijk heeft gemaakt als het zou zijn geweest in een wereld zonder door de mens veroorzaakte emissies.

Er zijn inmiddels honderden attributiestudies verschenen. Driekwart van de geanalyseerde extremen werden intenser of waarschijnlijker door klimaatverandering.<ref name=":6"> [https://interactive.carbonbrief.org/attribution-studies/index.html Mapped: How climate change affects extreme weather around the world | Carbon Brief]</ref>

[[Bestand:Attribution studies.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Screenshot van de interactieve kaart van Carbon Brief van bijna 750 extreme gebeurtenissen en trends.'' ''Rode pictogrammen geven aan dat er menselijke invloed is gevonden, blauwe pictogrammen waar dat niet het geval is, grijze pictogrammen waar het niet duidelijk is.''<ref name=":6" />]]Daarnaast zijn de verschillende soorten attributiestudies de afgelopen 20 jaar verder ontwikkeld en uitgebreid. Zo werd in 2015 de World Weather Attribution Service opgericht om snel te kunnen reageren, waardoor het gemakkelijker wordt om de menselijke bijdrage aan weersextremen te kunnen vaststellen.<ref> [https://www.worldweatherattribution.org/ When Risks Become Reality: Extreme Weather In 2024 | World Weather Attribution]</ref>

Zie ook: [[Gevolgen voor de atmosfeer#Verdieping: Extreme regens én extreme droogte|Verdieping: Extreme regens én extreme droogte]].

=== Databank Klimaatattributie ===
De wetenschap over klimaatattributie speelt een centrale rol in rechtszaken over het klimaat (schadevergoeding, aansprakelijkheid) en beleidsvorming. De wetenschap staat centraal in juridische debatten over de causale verbanden tussen menselijke activiteiten, wereldwijde klimaatverandering en de gevolgen voor menselijke en natuurlijke systemen. De Databank Klimaatattributie bevat 700 wetenschappelijke bronnen, ingedeeld in vier thema’s: Climate Change Attribution, Extreme Event Attribution, Impact Attribution en Source Attribution. Die kun je verkennen door een van de onderwerpen te selecteren of met een geavanceerd zoekformulier.<ref> [https://climateattribution.org/ Climate Attribution Database]</ref><blockquote>
'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Systeem Aarde ==
[[Bestand:Systeem Aarde2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De vijf met elkaar samenhangende subsystemen van systeem aarde.''<ref> [https://mynasadata.larc.nasa.gov/basic-page/about-earth-system-background-information About the Earth as a System: Background Information | My NASA Data]</ref>]]
Een systeem wordt gedefinieerd als een groep op elkaar inwerkende, onderling verbonden of onderling afhankelijke onderdelen die samenwerken om een complex geheel te vormen. Wetenschappers over de hele wereld bestuderen elk van deze kleinere systemen en hoe ze bij elkaar passen om het huidige beeld van onze planeet als geheel te vormen door middel van wat ''Earth System Science'' wordt genoemd.<ref> [https://scied.ucar.edu/learning-zone/earth-system Earth as a System | Center for Science Education]</ref><ref> Lenton, T. (2016). ''Earth system science: a very short introduction''. Oxford University Press.</ref>

Aardsysteemwetenschappers beschouwen de gekoppelde evolutie van het leven en de planeet als één proces, waarbij ze erkennen dat de evolutie van het leven de planeet heeft gevormd en dat veranderingen in het planetaire milieu het leven hebben gevormd.

Het is vergelijkbaar met een groot organisme met geheugen. het menselijk lichaamssysteem. Alle systemen binnen een organisme werken samen om het te onderhouden zodat het goed en gezond functioneert. In termen van Earth System Science zorgt elk van deze systemen ervoor dat de aarde in (dynamische) balans blijft, een toestand die homeostase wordt genoemd. Op een verstoring volgt een gecoördineerde respons van het hele systeem.<ref> Westbroek, P. (2013). De ontdekking van de aarde: het grote verhaal van een kleine planeet. Balans.</ref>

Het systeem aarde heeft zowel negatieve als positieve terugkoppelingen, die er samen voor zorgen dat het zelfregulerend is. Dit betekent dat als iets het systeem beïnvloedt, het de neiging heeft om terug te keren naar zijn oorspronkelijke staat. Dit suggereert dat negatieve terugkoppeling de overhand heeft, tenminste als het systeem dichtbij het beginpunt is. Maar als iets het systeem te hard raakt, kan het door positieve terugkoppeling naar een alternatieve toestand worden gestuwd. Met andere woorden, zelfregulatie is geen vast gegeven — het kan uitvallen.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref> (Zie ook [[Feedback loops en tipping points]].)<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Geologische geschiedenis ==
De aarde heeft in het verleden meerdere koude en warme perioden gekend. In de loop van een lange geschiedenis is het wereldklimaat door perioden van hitte en kou gegaan. Het tijdperk waarin we nu leven is gekenmerkt door relatief koele temperaturen. Maar vóór de opkomst van onze soort, ''Homo sapiens,'' waren de temperaturen gemiddeld veel hoger dan nu. Door een gelukkige combinatie van factoren — de verdeling van continenten en oceanen over het aardoppervlak, verwering van hooggebergten en weinig vulkanisme — zijn de afgelopen 34 miljoen jaar koeler dan het grootste deel van de aardgeschiedenis.<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm9798 Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms | Science Advances] </ref> <ref>[https://scitechdaily.com/earths-ice-caps-exist-due-to-a-lucky-coincidence-and-they-might-not-last/ Earth’s Ice Caps Exist Due to a Lucky Coincidence – And They Might Not Last | SciTechDaily]</ref>

<youtube>2LMfSTq4JIY</youtube>

''Deze animatie van de geologische geschiedenis laat zien hoe de Aarde een afwisseling van warme en koude perioden heeft doorgemaakt, hoe broeikasgassen daarin een rol speelden en hoe perioden van extreme kou en warmte hebben geleid tot massa uitstervingen.''

=== Van Hothouse naar Icehouse ===
De laatste 66 miljoen jaar van de aardgeschiedenis wordt gekenmerkt door een afwisseling van ‘warmhouse’ naar ‘hothouse’ via ‘warmhouse’ en ‘coolhouse’ naar de huidige periode met een ‘icehouse’ klimaat. Het is dit 'icehouse'-klimaat dat nu door menselijk handelen wordt verstoord.<ref> [https://www.marum.de/en/Dr.-thomas-westerhold/CENOGRID.html Cenozoic Global Reference benthic foraminifer carbon and oxygen Isotope Dataset (CENOGRID)]</ref>[[Bestand:Cenozoic CO2 and temp.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Geschatte CO₂ concentratie (zwarte lijn) met 95% betrouwbaarheidsinterval (grijze band). De kleuren tonen de afwijking (Δ) van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur (GMST in Kelvin) ten opzichte van de pre-industriële periode. In de grafiek geeft de donkerrode kleur het hothouse klimaat aan. Tijdens het Pleistoceen (~2,58 miljoen tot ~11.700 jaar geleden) kwam het CO₂-niveau nooit in de buurt van de huidige concentratie van ~420 ppm in 2022 (stippellijn). Gegevens zijn afkomstig van CenCO2PIP Consortium et al. (2023).''<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5177 Toward a Cenozoic history of atmospheric CO2]</ref> <ref name=":1"> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads1526 Hot and cold Earth through time. Reconstructing ancient Earth’s temperature reveals a global climate regulation system | Science]</ref>]]

Deze reconstructie en een studie die 485 miljoen jaar teruggaat suggereren een regulerend systeem dat de temperatuur op Aarde binnen bepaalde grenzen stabiel houdt. Aanwijzing daarvoor is de sterke samenhang tussen het CO2-gehalte van de atmosfeer en de gemiddelde temperatuur zien. Dat verband is geen toeval.<ref name=":1" /> <ref>[https://www.nrc.nl/nieuws/2024/09/20/de-laatste-485-miljoen-jaar-was-de-aarde-vijf-keer-extreem-heet-en-altijd-was-co2-de-hoofdverdachte-a4866423 De laatste 485 miljoen jaar was de aarde vijf keer extreem heet en altijd was CO2 de hoofdverdachte | NRC]</ref> <ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

In [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]] worden argumenten gegeven voor een causaal verband tussen die twee, en wordt geconcludeerd: '''Het klimaat wordt gedreven door broeikasgassen'''.

De temperatuur- en het kooldioxidereconstructies sinds 66 miljoen jaar geleden zijn gebaseerd op zuurstof- en koolstof-analyses van plankton in boorkernen in de oceaan.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6853 An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years | Science]</ref> Alle warme perioden werden veroorzaakt door een toename van CO2. Vanaf ongeveer 34 miljoen jaar geleden is de Aarde weer in een milde fase gekomen. In die periode zijn mensachtigen geëvolueerd.

In de hothouse perioden was wel leven mogelijk, maar de wereld zoals wij die nu kennen is aangepast aan een veel milder klimaat. De ontwikkeling naar een warme of zelfs hete wereld, zoals die nu dreigt te gebeuren, zal desastreuze gevolgen hebben en het voortbestaan van de mens bedreigen.

Want van belang is niet alleen de temperatuur zelf, maar vooral ook de snelheid waarmee de temperatuur verandert. Levende wezens zijn aangepast aan zowel klimaat als aan elkaar (het ecosysteem waarin ze voorkomen). Die aanpassing heeft tijd nodig. Het tempo waarmee de temperatuur stijgt is echter zo hoog dat veel organismen niet voldoende tijd hebben om zich aan te passen of te evolueren om ermee om te gaan. Dit zal vrijwel zeker leiden tot massa-extinctie, omdat ecosystemen ontwricht worden en diersoorten hun leefgebieden verliezen of niet meer kunnen voldoen aan hun behoeften.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== IJstijden en tussenijstijden ===
2,58 miljoen jaar geleden is de aarde van een ‘Coolhouse’ in een ‘Icehouse’ veranderd. Die periode laat een afwisseling zien van koudere en warmere perioden. Dat betekent dat vanaf dat moment de normale situatie is dat grote ijskappen op het Noordelijk Halfrond zich regelmatig uitbreiden naar lagere breedten en dan weer inkrimpen.

Deze klimaatcycli komen overeen met variaties in de baan en de stand van de aarde, de ‘Milankovitch-cycli’. De Servische meteoroloog Milankovitch berekende de variaties in zonnestraling op verschillende breedtegraden van de aarde op basis van de variaties in de baan van de aarde. Dit correspondeerde met de samenstelling van zuurstofisotopen in de kalkskeletjes van mariene organismen, een nauwkeurige indicator van klimaatverandering over duizenden jaren.<ref> [https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/ Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth's Climate - NASA Science]</ref>

[[Bestand:Temperature vs CO2.jpg|gecentreerd|miniatuur|450x450px|''Temperatuurverandering (lichtblauw) en verandering van de kooldioxide concentratie (donkerblauw) op basis van metingen aan ijskernen in Antarctica.''<ref> [https://www.ncei.noaa.gov/news/climate-change-context-paleoclimate Climate Change in the Context of Paleoclimate]</ref>]]De ijstijden in de afgelopen 1 miljoen jaar komen voor met een frequentie van 1 per 100.000 jaar, waarbij de koude perioden, de glacialen, gemiddeld 90.000 jaar duren en de warme perioden, de interglacialen, 10.000 jaar. De grafiek van de temperatuur hierboven laat die asymmetrie zien: geleidelijke daling naar glaciale condities en abrupte stijging naar interglaciale condities.
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Correlatie CO2 — temperatuur ==
[[Bestand:Surface temperature CO2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Gemiddelde oppervlaktetemperatuur en concentratie van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer 1850-2023). Bron: NOAA.'']]
Gedurende de geschiedenis van de aarde hebben natuurlijke oorzaken, zoals astronomische variaties (variaties in de stand van de aardas en de baan van de Aarde om de zon) en vulkanisme, geleid tot schommelingen in de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer. Deze waren de drijvende kracht achter natuurlijke klimaatveranderingen, zoals ijstijden en warmere periodes.
[[Bestand:CO2 Antarctic temperature.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Correlatie van kooldioxideconcentratie en temperatuur. Gegevens van ijskernen in Antarctica. Bron: NASA. Grafieken door Robert Simmon van data uit Lüthi et al., 2008, en Jouzel et al., 2007.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle/page4.php Changes in the Carbon Cycle | NASA]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature06949 High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present | Nature]</ref><ref>[https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.1141038 Orbital and Millennial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 Years | Science]</ref>]]
De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is de afgelopen 800.000 jaar nauw gecorreleerd met de temperatuur. Oorspronkelijk werden temperatuurveranderingen veroorzaakt door astronomische variaties, maar verhoogde temperaturen leidden tot het vrijkomen van CO2 in de atmosfeer, wat de opwarming verder versnelde. Gegevens uit ijskernen op Antarctica bevestigen deze lange-termijn correlatie, tot ongeveer 1900.<ref>[https://earth.org/data_visualization/a-brief-history-of-co2/ A Graphical History of Atmospheric CO2 Levels Over Time | Earth.Org]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature10915 Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation | Nature]</ref>

Wanneer we nog verder teruggaan in de tijd, zien we dezelfde correlatie tussen CO2-concentratie in de atmosfeer en de oppervlaktetemperatuur op Aarde. Wanneer CO2 laag is, is de Aarde koud, wanneer die hoog is, is de Aarde warm of zelfs heet, met temperaturen variërend van 11 tot 36 °C. CO2 is de belangrijkste aandrijving van het klimaat.

Dat blijkt uit een grootschalige analyse waarin temperatuurschattingen tot 485 miljoen jaar geleden werden gecombineerd met modelonderzoek. De onderzoekers maakten meer dan 150.000 schattingen van de temperatuur, berekend op basis van vijf verschillende chemische indicatoren voor temperatuur die bewaard zijn in fossiele schelpen en andere soorten organisch materiaal. Andere leden van de onderzoeksgroep voerden meer dan 850 modelsimulaties uit van hoe het klimaat op aarde er de afgelopen 485 miljoen jaar uit zou kunnen hebben gezien, op basis van de positie van de continenten en de samenstelling van de atmosfeer. De combinatie van deze twee groepen gegevens leidde tot de meest nauwkeurige curve van hoe de temperatuur op aarde de afgelopen 485 miljoen jaar heeft gevarieerd. (Zie [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].)<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

Het huidige klimaat is koeler en met matigere temperatuurvariaties dan in het grootste deel van daaraan voorafgaande tijd. Echter, de huidige opwarming gaat in een tempo dat vele malen sneller is dan ooit in de lange aardgeschiedenis. Eerdere episoden van snelle opwarming gingen vaak gepaard met massale uitsterving.
<blockquote>'''Bron:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Gevoeligheid ==
Uit nieuw onderzoek blijkt dat de temperatuur van de atmosfeer mogelijk gevoeliger is voor de CO2-concentratie dan eerder werd aangenomen. Een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer zou volgens deze studie kunnen leiden tot een temperatuurstijging van 7 tot wel 14 graden Celsius.<ref> [https://www.nioz.nl/en/news/co2-puts-heavier-stamp-on-temperature-than-thought CO2 puts heavier stamp on temperature than thought | NIOZ]</ref>

Deze bevindingen komen uit de analyse van bodemmateriaal uit de Stille Oceaan, nabij de kust van Californië, uitgevoerd door onderzoekers van NIOZ en de universiteiten van Utrecht en Bristol.<ref> [https://www.nature.com/articles/s41467-024-47676-9 Continuous sterane and phytane δ13C record reveals a substantial pCO2 decline since the mid-Miocene | Nature]</ref>

"De geconstateerde temperatuurstijging is aanzienlijk groter dan de 2,3 tot 4,5 graden waar het VN-klimaatpanel, het IPCC, tot nu toe rekening mee hield," aldus Caitlyn Witkowski, de hoofdauteur van het artikel. De door deze onderzoekers gevonden waarde van de klimaatgevoeligheid komt overeen met de 8 °C bij een verdubbeling van CO2 die ander onderzoek opleverde.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>[[Bestand:CO2 vs T.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Jaargemiddelde mondiale temperatuuranomalie op het land en in de oceanen in graden Celcius (met een preïndustrieel basisgemiddelde van 1850-1900) versus de Mauna Loa jaargemiddelde CO2-concentratie in deeltjes per miljoen (ppm) voor 66 jaar.''<ref name=":2">[https://mlg.eng.cam.ac.uk/carl/climate/onepointfive 8 When will we reach long term average +1.5°C? | Universal Carbon Cooperation]</ref>]]Carl Edward Rasmussen van Universal Carbon Cooperation<ref name=":2" /> gebruikte deze scatter plot om de sterkte van de relatie empirisch te testen binnen de 66 jaar CO2-metingen op Mauna Loa. De sterkte van deze relatie is opmerkelijk.
Als, zoals vaak wordt gedaan, de temperatuur wordt uitgezet als functie van de tijd (in plaats van de CO2-concentratie) krijg je geen rechte lijn, omdat de snelheid waarmee CO2 toeneemt, is veranderd. Een grafiek die het causale mechanisme weerspiegelt — stijgende CO2 ''veroorzaakt'' stijgende temperatuur — geeft een bijna rechte lijn (in het tijdsbestek van 66 jaar dat de grafiek weergeeft).

De afwijkingen van de rechte trendlijn en de metingen hebben een standaardafwijking van minder dan 0,1 °C. Er is geen intrinsieke reden om te denken dat de relatie per se heel nauw zou moeten zijn. CO2 is bijvoorbeeld maar één van de broeikasgassen (methaan is een andere).

Andere stoffen zoals aerosolen hebben ook een effect op de temperatuur. En we verwachten dat het enige tijd duurt voordat het effect van broeikasgassen zich manifesteert. Tot slot wordt de temperatuur beïnvloed door andere processen, zoals El Niño- en La Liña-gebeurtenissen. Desondanks vinden we empirisch dat deze effecten, over de beschouwde periode van 66 jaar, zich slechts zwak manifesteren of min of meer lijken uit te middelen, waardoor er een vrijwel rechtlijnig verband overblijft tussen de CO2-concentratie en de temperatuurafwijking.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofbalans ==

[[Bestand:Global_carbon_cycle.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Schematische weergave van de totale verstoring van de mondiale koolstofcyclus door antropogene activiteiten, wereldwijd gemiddeld voor het decennium 2013-2022. Fluxschattingen worden gegeven met 1 σ onzekerheid. De antropogene verstoring vindt plaats boven op een actieve koolstofcyclus, met fluxen en voorraden op de achtergrond. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Earth System Science Data]]</ref>]]

Stijging van de zeewatertemperatuur kan ertoe leiden dat de oceanen minder CO2 kunnen opnemen. Op het land veroorzaken droogte en natuurbranden een afname van de CO2-opnamecapaciteit van de bodem. Beide hebben een toename van CO2 in de atmosfeer tot gevolg.<ref>[https://academic.oup.com/nsr/article/11/12/nwae367/7831648 Low latency carbon budget analysis reveals a large decline of the land carbon sink in 2023 | National Science Review]</ref> <ref>[https://www.theguardian.com/environment/2024/oct/14/nature-carbon-sink-collapse-global-heating-models-emissions-targets-evidence-aoe Trees and land absorbed almost no CO2 last year. Is nature’s carbon sink failing? | The Guardian]</ref>
‎<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofputten (‘carbon sinks’) ==
De verklarende woordenlijst van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) definieert koolstofputten (carbon sink) als “Een reservoir (natuurlijk of menselijk, in bodem, oceaan en planten) waar een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas wordt opgeslagen." (IPCC, n.d.).

Een '''koolstofput''' is een natuurlijk proces dat een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas vastlegt (''sequestration'') en daarmee uit de atmosfeer verwijdert. Deze putten vormen een belangrijk onderdeel van de natuurlijke koolstofcyclus. Een overkoepelende term is '''koolstofreservoir''', dat zijn alle plaatsen waar koolstof op Aarde kan zijn, dus de atmosfeer, oceanen, bodem, flora, reservoirs van fossiele brandstoffen enzovoort. Een koolstofput is een soort koolstofreservoir dat het vermogen heeft om meer koolstof uit de atmosfeer op te nemen dan er vrijkomt.

De oceanen zijn verreweg de grootste koolstofput. Phytoplankton (plantaardig plankton) verwerkt door fotosynthese een deel van de kooldioxide uit de atmosfeer. De rest wordt opgenomen in het oceaanwater en zorgt daar voor een toename van de zuurgraad. Zie Oceaanverzuring.

[[Bestand:Carbon Storage in Earths Ecosystems.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Koolstofbronnen en -putten op land.''<ref>[https://xcaliburmp.com/solution/smart-natural-carbon-sink/ Natural Carbon Sink | Xcalibur Smart Mapping]</ref>]]Bossen spelen een belangrijke rol bij de regulering van het klimaat. Ze absorberen koolstof, in de vorm van kooldioxide, uit de atmosfeer en slaan die op. Koolstof wordt op drie manieren opgeslagen. In levende biomassa zoals bladeren, takken, boomstammen en wortels. In dode biomassa, houtresten en bladstrooisel. En in de bodem. Een groot deel van de koolstof keert weer terug in de atmosfeer, door afbraak van het organisch materiaal en als gevolg van ontbossing, bosbranden en andere verstoring. Wetlands, veenmoerassen, getijdengebieden en mangrovebossen vormen de grootste koolstofput op land. Ook daar zien we een sterke achteruitgang van het vermogen om als koolstofput te functioneren.[[Bestand:Annual carbon emissions.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Ontwikkeling van de jaarlijkse koolstofuitstoot en -reservoirs vanaf 1850. Gecombineerde componenten van het mondiale koolstofbudget als functie van de tijd voor fossiele CO2-emissies. In het eerste diagram (a) staan jaarlijkse schattingen van elke flux (in Gt C jr-1) en in het tweede diagram (b) de cumulatieve flux (de som van alle voorgaande jaarlijkse fluxen, in Gt C) sinds het jaar 1850. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Copernicus Earth System Science Data]</ref>]]De grafiek laat zien dat het grootste deel van de CO2-uitstoot wordt opgenomen door natuurlijke CO2-reservoirs (‘sinks’), zoals plantengroei en de bodem (land sink) en oceanen (ocean sink). Deze kunnen echter ook broeikasgassen vrijgeven wanneer de aarde door niet-natuurlijke oorzaken opwarmt, wat het broeikaseffect versterkt. Vanaf ongeveer 1950 is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer versneld toegenomen (atmospheric growth). De ‘sinks’ hebben onvoldoende capaciteit om de uitstoot van broeikasgassen op te nemen.
De inventarisatie in Global Carbon Budget 2023 van de koolstofcyclus (die vanaf 2011 jaarlijks wordt geüpdatet) geeft aan dat de wereldwijde fossiele CO2-uitstoot (inclusief de opname door cement) in 2023 verder zal toenemen tot 1,4% boven het niveau van vóór de pandemie van 2019. De auteurs berekenen hoeveel CO2 er nog uitgestoten mag worden om de opwarming van de aarde met een 50% waarschijnlijkheid te beperken tot 1,5, 1,7 en 2 °C. Dit is, gerekend vanaf begin 2024, respectievelijk 275 Gigaton CO2 bij 1,5 °C, 625 Gigaton CO2 bij 1,7 °C en 1150 Gigaton CO2 bij 2 °C. Uitgaande van de emissieniveaus van 2023 komt dat overeen met ongeveer 7, 15 en 28 jaar.<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Levensduur van CO2 in de atmosfeer ==
Klimaatsceptici voeren vaak aan dat CO2 niet kan bijdragen aan de opwarming, omdat het maar kort in de atmosfeer blijft. De volgende uitleg is afkomstig van de site skepticalscience.com.<ref>[https://skepticalscience.com/co2-residence-time.htm CO2 emissions change our atmosphere for centuries | Skeptical Science]</ref>

Het is niet relevant wat de levensduur van een CO2 molecuul in de atmosfeer is; het gaat erom hoeveel CO2 moleculen er aanwezig zijn in de verschillende koolstof reservoirs. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuur.

Daaruit blijkt dat per jaar ongeveer 5,5 gigaton koolstof wordt toegevoegd door het gebruik van fossiele brandstoffen. Van deze 5,5 gigaton wordt ca. 2 gigaton opgenomen door land en oceanen. De resterende 3,3 gigaton per jaar is het netto overschot op de wereldwijde koolstofboekhouding en de feitelijke oorzaak van de klimaatverandering.

[[Bestand:Levensduur CO2 atmosfeer.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Dit diagram van de koolstofcyclus toont de opslag en jaarlijkse uitwisseling van koolstof tussen de atmosfeer, de hydrosfeer en de geosfeer in gigaton - of miljarden tonnen - koolstof (GtC). Het verbranden van fossiele brandstoffen door mensen voegt ongeveer 5,5 GtC koolstof per jaar toe aan de atmosfeer.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle The Carbon Cycle | NASA]</ref>]]
In dit diagram van de koolstofcyclus zijn er twee reeksen getallen. De zwarte getallen geven de grootte van het reservoir aan, in gigaton koolstof (GtC). De paarse getallen zijn de fluxen (of stroomsnelheid) van en naar een reservoir in gigaton koolstof per jaar (Gt/yr).

Het klopt dat een CO2-molecuul maar kort in de lucht blijft hangen. Maar meestal als een CO2-molecuul uit de lucht verdwijnt, komt het gewoon in de oceaan terecht. Het opwarmingsvermogen van CO2 heeft dus niet veel te maken met hoe lang een CO2-molecuul in de lucht blijft hangen.

Wat echt belangrijk is, is hoe lang de extra CO2 in de lucht blijft hangen. CO2 is in de atmosfeer in wezen chemisch inert en wordt alleen verwijderd door biologische opname en door oplossen in de oceaan. Biologische opname (met uitzondering van de vorming van fossiele brandstoffen) is koolstofneutraal: elke boom die groeit, zal uiteindelijk sterven en ontbinden, waardoor CO2 vrijkomt. (Ja, er zijn misschien wat voordelen te behalen met herbebossing, maar die zijn waarschijnlijk gering in vergelijking met de uitstoot van fossiele brandstoffen).

CO2 lost snel op in de oceanen, maar het probleem is dat de bovenste laag van de oceaan “vol raakt” en dat de bottleneck dus de overdracht van koolstof van het oppervlaktewater naar de diepe oceaan is. Deze overdracht gebeurt grotendeels door de langzame circulatie en omloopsnelheid van de oceaan (*3). Deze omloopsnelheid duurt zo'n 500-1000 jaar. Daarom is een tijdschaal voor het opwarmingspotentieel van CO2 tot wel 500 jaar heel redelijk (zie IPCC 4e evaluatierapport, paragraaf 2.10<ref>[https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-10-2.html 2.10.2 Direct Global Warming Potentials | IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007]</ref>).<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping:''' Basislijn ‘Parijs’ ==

Verdieping bij: [[Wat is klimaatverandering?#Fossiele brandstoffen|Fossiele brandstoffen]].

De Overeenkomst van Parijs definieert “pre-industriële” niveaus niet expliciet, wat leidt tot verschillende interpretaties. Over het algemeen wordt de periode 1850-1900 gebruikt als basislijn, die het begin van de uitstoot van broeikasgassen door de industriële revolutie weergeeft. Sommige onderzoekers beweren echter dat een eerdere periode, zoals 1720-1800, een nauwkeurigere basislijn kan zijn vanwege lagere concentraties broeikasgassen en natuurlijke klimaatvariabiliteit in die tijd. Het IPCC heeft in zijn rapporten ook verwezen naar 1750 als pre-industriële marker.<ref> https://www.climate-lab-book.ac.uk/2017/defining-pre-industrial/ </ref><blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij? ==
[[Bestand:Physical drivers of climate change.png|gecentreerd|miniatuur]]
Deze grafiek toont de belangrijkste broeikasgassen: kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en waterdamp (H2O), en hun bijdrage aan de opwarming van de atmosfeer, gemeten in graden Celsius.<ref>[https://science2017.globalchange.gov/chapter/2/ Climate Science Special Report: Physical Drivers of Climate Change | U.S. Global Change Research Program]</ref> Zonder deze gassen zou de aarde een onleefbare, ijskoude planeet zijn.

Er zijn natuurlijke bronnen van CO2 in de atmosfeer, zoals de uitstoot van gassen uit de oceaan, ontbindende vegetatie en andere biomassa, vulkaanuitbarstingen, natuurlijk voorkomende bosbranden en zelfs oprispingen van herkauwende dieren. Deze natuurlijke bronnen van CO2 worden gecompenseerd door ‘[[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|sinks]]’, zoals fotosynthese door planten op het land en in de oceaan, directe absorptie in de oceaan en de vorming van bodems en veen.

Zwaveldioxide, stikstofoxiden en aerosolen stimuleren de wolkenvorming, wat een afkoelend effect op de atmosfeer heeft. Het nettoresultaat van broeikasgasuitstoot en wolkenvorming is echter een opwarming van de atmosfeer.<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Methaan, krachtig broeikasgas ==
[[Bestand:Global methane budget 2010-2019.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Global Carbon Project''<ref>[https://www.globalcarbonproject.org/methanebudget/index.htm Global Methane Budget | The Global Carbon Project]</ref>]]
Bij het vergelijken van de effecten van methaan (CH4) en kooldioxide (CO2) zijn twee dingen belangrijk. Ten eerste is methaan een veel krachtiger broeikasgas dan kooldioxide. Ten tweede is de verblijftijd in de atmosfeer veel korter voor methaan dan voor kooldioxide, omdat methaan vrij snel wordt omgezet naar kooldioxide. Als gevolg daarvan neemt de bijdrage van methaanemissies, die in het verleden hebben plaatsgevonden, aan de opwarming van de aarde in de loop van de tijd af.

Over een periode van 100 jaar kan methaan in dezelfde hoeveelheid als CO2 de aarde ongeveer 30 keer sterker opwarmen. Over een periode van twintig jaar is het opwarmende vermogen van methaan meer dan 80 keer zo groot als dat van een gelijke hoeveelheid kooldioxide. Dus hoe korter de tijd, hoe groter de impact van methaan in de atmosfeer. Dus als je de opwarming van de aarde snel wilt afremmen, is een vermindering van de methaanuitstoot heel effectief.

Meer informatie over het methaanbudget, en het verminderen van de effecten van de toenemende methaanuitstoot is te vinden op de site Global Methane Budget 2000–2020 en een artikel in Environmental Research Letters.<ref>[https://essd.copernicus.org/preprints/essd-2024-115/ Global Methane Budget 2000–2020 Global Methane Budget 2000–2020 | Earth System Science Data]</ref><ref> [https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad6463 Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions | Environmental Research Letters]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping''': Lachgas ==
Lachgas (N2O) is een krachtig broeikasgas, en de uitstoot ervan neemt al decennia toe, voornamelijk door mestproductie en het gebruik van kunstmest. Wanneer we spreken over de stikstofcrisis, gaat het vaak over stikstofverbindingen die de bodem en het oppervlaktewater, zoals sloten, rivieren, meren en oceanen, vervuilen. Deze stikstof komt uit dierlijke mest, kunstmest of wordt uitgestoten door auto's, fabrieken en de verbranding van biomassa, en schaadt de biodiversiteit.

Het stikstofprobleem is echter breder dan dat. Bacteriën en chemische processen in de bodem en het water zetten een deel van deze stikstofverbindingen om in lachgas, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde.

== '''Verdieping:''' Vulkanen ==
Vulkanisme is een andere bron van CO2. Vulkanen kunnen van invloed zijn op klimaatverandering. Bij een grote explosieve uitbarsting worden veel vulkanisch gas, aerosolen en as de stratosfeer in gestuurd. De meeste as die terug op aarde valt, wordt binnen enkele dagen of weken afgevoerd en heeft dus niet veel effect op klimaatverandering. Gassen zoals zwaveldioxide die vrijkomen door vulkanen kunnen echter wereldwijde afkoeling veroorzaken, terwijl vulkanische CO2, dat een broeikasgas is, de opwarming van de aarde kan bevorderen.

In het geologische verleden hebben ze, naast andere factoren, bijgedragen aan klimaatverandering. De hoeveelheid CO2 die individuele vulkanen uitstoten, valt echter in het niet bij wat er nu de atmosfeer in gaat. Alle vulkanen die in deze tijd op de planeet actief zijn, stoten minder dan één procent van de kooldioxide uit die menselijke activiteiten veroorzaken. (Zie ook de grafiek in [[Stand van zaken op dit moment#Verdieping: verder terug in de tijd|Verdieping: Verder terug in de tijd]].)

Een uitzondering hierop vormen grote, zogenaamde ‘flood basalt events’. Dat zijn langdurige perioden van uitvloeien van lava over enorme gebieden waarbij ook CO2 in grote hoeveelheden vrijkomt. Die gebeurtenissen hebben in het verleden invloed gehad op het klimaat en het uitsterven van soorten. Het belangrijkste effect lijkt te zijn het vertragen van het herstel na een broeikas-opwarming. De laatste van deze gebeurtenissen vond tientallen miljoenen jaren geleden plaats. Op dit moment is daarvan geen sprake.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-024-01574-3 Cryptic degassing and protracted greenhouse climates after flood basalt events | Nature Geoscience]</ref>

Dat weerlegt dan ook de claim van sommige klimaatsceptici dat de CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen lager is dan die door vulkanen. Vulkanen stoten ongeveer 0,3 miljard ton CO2 per jaar uit. Dit is ongeveer 1% van de menselijke CO2-uitstoot, die ongeveer 29 miljard ton per jaar bedraagt.<ref>[https://skepticalscience.com/volcanoes-and-global-warming.htm Do volcanoes emit more CO2 than humans? | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Fossiele koolstof herkennen ==
We weten dat de CO2-concentratie in de atmosfeer is toegenomen door menselijke activiteit doordat 1) die stijging is begonnen sinds de Industriële Revolutie en daarna is versneld, en 2) doordat verbranden van fossiele brandstoffen de verhouding van koolstofisotopen 12C en 13C in de atmosfeer verandert.<ref>[https://www.realclimate.org/index.php/archives/2004/12/how-do-we-know-that-recent-cosub2sub-increases-are-due-to-human-activities-updated/ How do we know that recent CO2 increases are due to human activities? | Real Climate]</ref>

CO2 afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen of bossen heeft een heel andere isotopensamenstelling dan CO2 in de atmosfeer. Dit komt doordat planten een voorkeur hebben voor de lichtere isotopen (12C vs. 13C); ze hebben dus een lagere 13C/12C-verhouding. Omdat fossiele brandstoffen uiteindelijk afkomstig zijn van oude planten, hebben planten en fossiele brandstoffen allemaal ongeveer dezelfde 13C/12C-verhouding – ongeveer 2% lager dan die van de atmosfeer. Naarmate CO2 uit deze materialen vrijkomt in de atmosfeer en zich ermee vermengt, neemt de gemiddelde 13C/12C-verhouding van de atmosfeer af.

Reeksen jaarlijkse boomringen die duizenden jaren teruggaan zijn geanalyseerd op hun 13C/12C-verhoudingen. Omdat de leeftijd van elke ring precies bekend is, kunnen onderzoekers een grafiek maken van de atmosferische 13C/12C-verhouding versus de tijd. Wat blijkt: op geen enkel moment in de afgelopen 10.000 jaar waren de 13C/12C-verhoudingen in de atmosfeer zo laag als nu. Bovendien beginnen de 13C/12C-verhoudingen dramatisch te dalen op het moment dat de CO2 begint toe te nemen — rond 1850 van onze jaartelling. Dit is precies wat is te verwachten als de toegenomen CO2 inderdaad het gevolg is van de verbranding van fossiele brandstoffen.

Dit wordt bevestigd door metingen van de 13C/12C-verhouding in de oceanen, al gaan die niet zover terug als de metingen aan boomringen. Metingen aan luchtbellen in ijskernen van Antarctica en Groenland geven hetzelfde beeld: de menselijke vingerafdruk wordt sterker vanaf het begin van de Industriële Revolutie.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' energiebalans ==
CO2 en andere broeikasgassen komen in kleine hoeveelheden voor in de atmosfeer van onze planeet. Die hebben invloed op de energiebalans van de aarde.

De temperatuur van een planeet hangt af van de balans tussen inkomende straling en uitgaande straling. Als de inkomende straling groter is dan de uitgaande straling, zal een planeet opwarmen. Als de uitgaande straling groter is dan de inkomende straling, koelt een planeet af. Een planeet zal neigen naar een toestand van stralingsevenwicht, waarin de stralingsenergie van de uitgaande straling gelijk is aan de stralingsenergie van de geabsorbeerde inkomende straling.<ref> [https://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/homerbe.html The Earth's Radiation Energy Balance | Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies University of Wisconsin-Madison]</ref>

Wanneer de hoeveelheid invallend zonlicht die door het aardoppervlak of de atmosfeer wordt geabsorbeerd groter is dan de hoeveelheid uitgaande langgolvige straling die naar de ruimte wordt uitgezonden, is er sprake van onbalans. De energie-onbalans is de fundamentele fysische grootheid die de oppervlaktetemperatuur bepaalt.<ref> [https://www.nature.com/articles/nclimate2876 An imperative to monitor Earth's energy imbalance | Nature Climate Change]</ref> <ref name=":7"> [https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/ Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go? | Earth System Science Data]</ref>[[Bestand:Earth heat inventory.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Energiebalans van de aarde. De totale warmtetoename voor de periode 1971-2020, ~381 ZW, is aangegeven in rood. Bron: Earth System Science Data.''<ref name=":7" /> ''CC BY 4.0'' <ref>[https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons License BY 4.0]</ref>]]

(a) Aan de bovenkant van de atmosfeer komt er ~340 W/m2 aan straling van de zon aan. Daarvan wordt ~0,76 W/m2 als uitgaande straling de ruimte in gereflecteerd. De atmosfeer laat het zichtbare zonlicht (kortgolvige straling) vrijwel ongehinderd door.

(b) Het oppervlak van de aarde neemt het grootste deel van het zonlicht op en wordt daardoor warmer. Ongeveer 90% van de vastgehouden energie gaat naar de opwarming van de oceanen, veel kleinere hoeveelheden gaan naar de opwarming van het land, de atmosfeer en het ijs.

(c) Vervolgens straalt het warme aardoppervlak de energie van dat geabsorbeerde licht uit als infraroodstraling (langgolvige straling).

(d) Broeikasgassen vangen veel van deze infraroodstraling op, waardoor het niet direct uit de atmosfeer kan ontsnappen.

(e) Dit proces vertraagt de uitstoot van energie naar de ruimte.

(f) Deze vertraagde energiedoorstroming zorgt ervoor dat de atmosfeer, oceanen en bodem opwarmen.

Door meer broeikasgassen in de atmosfeer te brengen, verstoort de mens de energiebalans van de Aarde. Hierdoor neemt de absorptie van infraroodlicht toe, wat de opwarming van de aarde versnelt en wereldwijde klimaatpatronen verstoort.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />
</blockquote>

Wat is klimaatverandering?

2025-05-14T07:45:06Z

Anna: /* Weer en klimaat */

= '''Eenvoudig uitgelegd''' =
<div style="background:#F0FFF0">
'''Klimaatverandering is wanneer de gemiddelde weerpatronen van de aarde over een lange tijd veranderen.'''

'''Uitleg:'''
* Het klimaat is het typische weer in een regio over een periode van 30 jaar of meer, inclusief temperatuur, regenval en wind.

* Het klimaat op aarde verandert in de laatste 150 jaar sneller dan in de afgelopen 10.000 jaar. De wereld is al 1,3 graad Celsius (2,3 graden in Nederland) warmer geworden sinds de industriële revolutie.
'''Deze veranderingen zijn grotendeels te wijten aan dingen die mensen doen:'''
* Bij het verbranden van fossiele brandstoffen zoals olie, gas en kolen komen broeikasgassen zoals CO2 (kooldioxide) en CH4 (methaan) vrij in de atmosfeer.

* Deze gassen houden warmte vast en zorgen ervoor dat de aarde opwarmt.
* Het kappen van bossen draagt ook bij aan klimaatverandering.
'''Gevolgen van klimaatverandering:'''
* Extreme weersomstandigheden zoals stormen, overstromingen en hittegolven komen steeds vaker voor.
* IJskappen smelten en de zeespiegel stijgt.
* Planten- en diersoorten worden bedreigd.
</div>

= Wat is klimaatverandering? =

'''Het klimaat is één van de [http://www.klimaatwiki.org/index.php/Extreme_urgentie#De_grenzen_van_onze_planeet negen planetary boundaries] die sinds ongeveer 1990 voorbij de veilige limiet is. De gevolgen van het overschrijden van die grens zijn maar ten dele terug te draaien en dan ook nog pas op de lange termijn.'''

'''Deze pagina bespreekt de verschillen tussen [[Wat is klimaatverandering?#Weer en klimaat|weer en klimaat]], het [[Wat is klimaatverandering?#Het natuurlijke broeikaseffect|natuurlijke broeikaseffect]], [[Wat is klimaatverandering?#Welke broeikasgassen zijn er?|broeikasgassen]], het door de mens veroorzaakte [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]], en de invloedrijke weersverschijnselen [[Wat is klimaatverandering?#El Niño en La Niña|El Niño en El Niña]].'''

'''Onderstaande grafiek, gepubliceerd door het KNMI, vat het verhaal van deze wiki samen. Hij laat zien hoe de gemiddelde temperatuur op aarde sinds de Industriële Revolutie is gestegen parallel met de toename van kooldioxide in de atmosfeer.'''
[[Bestand:Klimaatgrafiek KNMI.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|Temperatuur en CO2-concentratie sinds het begin van de jaartelling. Bron: KNMI.]]

== Weer en klimaat ==
'''Weersverandering en klimaatverandering worden nogal eens met elkaar verward: ''“Hoezo opwarming van de aarde? Kijk naar buiten. Het sneeuwt en het is heel koud.”'' Het is goed om het verschil tussen weer en klimaat scherp te hebben.'''

Op de site https://earth.nullschool.net/ vind je animaties van de actuele weersituatie: temperatuur, luchtdruk, wind, zeestromingen, chemie en nog veel meer.

<youtube>obsw9qiBnjo</youtube>

==== Weer ====
Weer is wat je buiten voelt op een specifieke dag: warm, koud, regen, zon, wind, enzovoort. Het verandert snel, soms zelfs binnen een uur. Het weer — temperatuur, neerslag, wind — is op elke plaats en op elk moment anders.

Tegelijkertijd is het weer ook in zekere mate voorspelbaar: de dagen in de wintermaanden zijn kouder, grauwer en donkerder, dan in de zomer. In gebieden ver van zeeën en oceanen zijn deze verschillen groter dan in Nederland, dichtbij de zee. Nederland heeft een zeeklimaat, Rusland een landklimaat.

==== Klimaat ====
Klimaat gaat over het ''gemiddelde'' weer in een ''groter gebied'' over een ''lange periode;'' meestal wordt daarvoor 30 jaar gekozen. Klimaat geeft een idee wat voor soort weer je meestal kunt verwachten in een seizoen of jaar.

== Klimaatverandering ==
Klimaatverandering is dus de verandering van de gemiddelde weersomstandigheden over een langere periode in een bepaalde regio. Klimaat zegt daarmee ook iets over de kans dat een bepaald weertype op een bepaalde plaats en op een bepaalde tijd voorkomt.

Je kunt dus nooit zeggen dat extreme regenbuien (het weer op moment X op plaats Y) het gevolg zijn van klimaatverandering, tenminste niet op dezelfde manier als zeggen dat het glas dat op de grond valt het gevolg is van je hand die het van de tafel duwt. Het klimaat is immers de samenvatting van vele jaren weersverschijnselen. Je kunt wel zeggen dat het vaker optreden van extreme regenbuien het gevolg is van de uitstoot van CO2. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Attributie|Verdieping: Attributie]].)

Als we het over klimaatverandering hebben, bedoelen we vaak de opwarming van de aarde als gevolg van menselijk handelen: de antropogene klimaatverandering (er bestaat dus ook klimaatverandering die niet door de mens wordt veroorzaakt; zie [natuurlijke variatie]). Opwarming is echter maar één onderdeel van klimaatverandering. Omdat de planeet aarde één groot samenhangend geheel vormt, heeft opwarming ook gevolgen voor neerslagpatronen, weersextremen, smeltende gletsjers, zeespiegelstijging, veranderingen in verdamping door vegetatie, etc.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref>

Het klimaat op aarde is over lange tijd — in de orde van honderdduizenden tot miljoenen jaren — redelijk stabiel geweest, met slechts enkele graden verschil ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in die periode. De huidige opwarming is groter en veel sneller dan ooit in de afgelopen 2 miljoen jaar. En dat is de kern van het probleem.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

== Het broeikaseffect ==

'''Het broeikaseffect werkt als een warme deken rond de Aarde en bestaat uit gassen zoals kooldioxide, methaan en waterdamp die warmte vasthouden.'''

'''Het broeikaseffect is een natuurlijk proces, dat de planeet op een voor leven optimale temperatuur houdt. Menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, hebben het broeikaseffect versterkt. Door de uitstoot van kooldioxide (CO2) is de deken als het ware dikker geworden. Daardoor is de temperatuur op aarde gestegen en de energiebalans verstoord. Dat wordt het [[Wat is klimaatverandering?#Verstoring door de mens|versterkte broeikaseffect]] genoemd. (Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: energiebalans|Verdieping: Energiebalans]].)'''

Hoewel er nog steeds veel onduidelijk is over klimaatverandering — met name over het tempo en de intensiteit — zijn de natuurkundige processen achter het broeikaseffect volledig begrepen. (Zie Experts zijn het eens.) Uit al het onderzoek blijkt dat op de lange termijn kooldioxide in de atmosfeer de belangrijkste regelknop is voor de temperatuur op Aarde. Kooldioxide is de belangrijkste veroorzaker van de huidige klimaatverandering; de toename ervan is door de mens veroorzaakt en het is ook de mens die de uitstoot ervan kan terugdringen.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.1190653 Atmospheric CO2: Principal Control Knob Governing Earth’s Temperature | Science]</ref>

Dit is al heel lang bekend. In een reeks experimenten die in 1856 werden uitgevoerd, ontdekte Eunice Newton Foote — een wetenschapper en voorvechtster van vrouwenrechten uit Seneca Falls, New York — als eerste dat het veranderen van de hoeveelheid kooldioxide (toen nog "koolzuurgas" genoemd) in de atmosfeer de temperatuur veranderde. Deze relatie tussen kooldioxide en het klimaat op aarde is sindsdien een van de belangrijkste principes geworden van de moderne meteorologie, het broeikaseffect en de klimaatwetenschap. Maar meer dan een eeuw lang erkende niemand dat Foote de eerste was die deze ontdekking deed, grotendeels omdat ze een vrouw was.<ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref>

Zie ook [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: Correlatie CO2 en temperatuur]].<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Natuurlijk broeikaseffect ===
Het broeikaseffect treedt op omdat zonlicht dat de aarde verwarmt slechts ten dele wordt teruggekaatst naar de ruimte. Broeikasgassen, zoals kooldioxide (CO2) en methaan (CH4), houden een deel van die warmte vast. Dit is net als in een kas, waar glas de warmte binnenhoudt. Vandaar de naam 'broeikaseffect'. Zonder dit effect zou de gemiddelde temperatuur op het aardoppervlak ongeveer -18 °C zijn en zou menselijk leven niet kunnen bestaan.

Het zonlicht bestaat uit straling met korte golflengtes, van ultraviolet (UV) tot zichtbaar licht tot kortgolvige infraroodstraling. Deze straling verwarmt het aardoppervlak. Het opgewarmde aardoppervlak zendt langgolvige infraroodstraling (warmtestraling) terug. Daarvan wordt een klein deel, met golflengte 15 μm, geabsorbeerd door CO2 in de atmosfeer. Deze geabsorbeerde energie wordt vervolgens deels opnieuw uitgestraald, ook richting het aardoppervlak, waardoor de atmosfeer warmte vasthoudt.

<youtube>Ge0jhYDcazY</youtube>

''Demonstratie van het broeikaseffect die in de klas kan worden uitgevoerd.''<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/02/25/carbon-dioxide-cause-global-warming/ How Exactly Does Carbon Dioxide Cause Global Warming?]</ref>

Met dit eenvoudige experiment, dat voor het eerst werd uitgevoerd in 1856 door Eunice Foote, <ref>[https://publicdomainreview.org/collection/first-paper-to-link-co2-and-global-warming-by-eunice-foote-1856/ First Paper to Link CO2 and Global Warming, by Eunice Foote (1856) | The Public Domain Review]</ref> kun je zelf aantonen dat CO2 warmtestraling absorbeert. De fles die meer kooldioxide bevat, warmt meer op dan de fles met alleen maar lucht.
In de atmosfeer werkt het broeikaseffect als volgt.[[Bestand:Animatie atmosfeer.gif|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De zes stappen van het versterkte broeikaseffect. Bron: Australian Government.''<ref> [https://www.dcceew.gov.au/climate-change/policy/climate-science/understanding-climate-change Understanding climate change | Australian Government]</ref>]]<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Thermostaat ===
Het kooldioxidegehalte in de atmosfeer blijft van nature redelijk constant rond 0,03%, oftewel van iedere miljoen moleculen in de lucht zijn er 300 CO2-moleculen (ook wel 300 ppm; parts per million genoemd). CO2 die vrijkomt bij bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen, ademende mensen en dieren, en verbranding van fossiele brandstoffen, wordt uiteindelijk opgenomen door de oceanen en planten. Dit proces helpt de variaties in CO2-concentraties, en daarmee ook de temperatuurschommelingen, binnen leefbare grenzen te houden.

De atmosfeer, de oceanen, de landmassa’s en het leven vormen samen één samenhangend systeem, dat functioneert als een natuurlijke thermostaat die de planeet leefbaar houdt. (Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Systeem Aarde|Verdieping: Systeem Aarde]].) Het huidige leven, inclusief de mens, is geëvolueerd in een periode toen de thermostaat op 15 °C stond.

Dat heeft miljoenen jaren goed gefunctioneerd en de evolutie van microben, planten en dieren mogelijk gemaakt. Totdat menselijke activiteiten de balans begonnen te verstoren.

== Natuurlijke variatie ==
In de geschiedenis van de aarde hebben zich al eerder veranderingen in het klimaat voorgedaan, zoals ijstijden en warme periodes. Hoewel er na deze veranderingen uiteindelijk een nieuw evenwicht optrad, gebeurde dat over duizenden tot miljoenen jaren. Veel soorten overleefden deze veranderingen niet, en de ecosystemen die opnieuw ontstonden, waren vaak anders dan die daarvoor.

Zie ook: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].

Het grote verschil nu is dat de huidige opwarming vooral door menselijke activiteiten wordt veroorzaakt en in een fractie van de tijd plaatsvindt vergeleken met natuurlijke klimaatveranderingen. Hierdoor wordt de veerkracht van ecosystemen en soorten ernstig op de proef gesteld. Veel planten- en diersoorten kunnen niet snel genoeg migreren of zich aanpassen om deze snelle veranderingen te overleven.

Menselijke samenlevingen zijn ook kwetsbaar voor deze snelle veranderingen. Terwijl de aarde zich op lange termijn misschien kan herstellen en nieuwe evenwichten kan vinden, is er geen garantie dat menselijke samenlevingen hetzelfde kunnen doen. De maatschappelijke structuren, voedselzekerheid, watervoorziening en infrastructuur zijn niet ontworpen om met zulke snelle en extreme veranderingen om te gaan. Dit kan leiden tot grote sociale en economische instabiliteit, migratiestromen, conflicten, lijden en sterfte. Kortom, de snelheid van de huidige opwarming vormt niet alleen een bedreiging voor de natuur, maar ook voor de toekomst van menselijke samenlevingen.

==== Middeleeuws klimaatoptimum ====
Voor Nederland is uitgebreid historisch onderzoek gedaan naar de rol van klimatologische stabiliteit, maatschappelijke ontwikkeling en biodiversiteit. De uitkomst is dat in het zogeheten Middeleeuws klimaatoptimum (een klimatologisch stabiele en relatief warme periode — maar koeler dan nu) aan het einde van de Middeleeuwen, zowel de landbouw als de biodiversiteit floreerden. <ref> Zanden, J. L. van, Goethem, T. van, Lenders, H. J. R., & Schaminée, J. (2021). ''De ontdekking van de natuur: de ontwikkeling van biodiversiteit in Nederland van ijstijd tot 21ste eeuw''. Prometheus.</ref>

==== Palaeocene-Eocene Thermal Maximum ====
Met de nodige voorzichtigheid is het mogelijk perioden in het verleden als analogen te gebruiken voor de huidige opwarming. Bijvoorbeeld de periode die bekend staat als het Palaeocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Tijdens het PETM was het Noordpoolgebied helemaal ijsvrij. Er groeiden palmbomen en er zwommen nijlpaarden. Dat maakt het nog geen scenario voor de huidige opwarming.<ref> [https://www.nature.com/articles/ngeo668 Warm and wet conditions in the Arctic region during Eocene Thermal Maximum 2 | Nature Geoscience]</ref>

Op geen moment in het geologische verleden is de aarde zo snel opgewarmd als in de huidige tijd. Een geschikte analoog voor huidige antropogene opwarming is er dan ook niet, maar het geologische verleden biedt wel lessen voor de huidige tijd.<ref>[https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4924029 A Framework for Assessing Analogy between Past and Future Climates | preprint]</ref> <blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Welke broeikasgassen zijn er? ==

'''De belangrijkste broeikasgassen zijn kooldioxide (koolzuurgas, CO2), waterdamp en methaan (CH4). Daarvan is CO2 de belangrijkste. Alle drie komen van nature voor in de atmosfeer en zorgen ervoor dat de Aarde leefbaar is.'''

<youtube> https://youtu.be/-aSBfn6_pUY?si</youtube>

''Deze animatie, op basis van waarnemingen door NASA's Orbiting Carbon Observatory 2 (OCO-2) en GEOS modelsimulatie, laat zien hoe CO2 zich gedurende een kalenderjaar (2021) door de atmosfeer verspreidt. Het is duidelijk dat de voornaamste CO2-bronnen op het Noordelijk Halfrond liggen.''<ref>[https://svs.gsfc.nasa.gov/5115 Global Atmospheric Carbon Dioxide (CO₂) | NASA Scientific Visualization Studio]</ref>

=== Kooldioxide ===
'''Van nature komt kooldioxide in een kleine concentratie — ~0,03% — voor in de atmosfeer. Groene planten en cyanobacteriën hebben kooldioxide nodig voor hun stofwisseling. Ze zetten het met behulp van zonlicht om in glucose: dit proces heet fotosynthese.'''

'''(N.B. In de huidige periode van de aardgeschiedenis zijn [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Vulkanen|vulkanen]] een andere, kleine bron van CO2.)'''

CO2 komt weer in de atmosfeer wanneer de planten vergaan of worden opgegeten door dieren (via de uitademing). Opname en uitstoot zijn min of meer in evenwicht: een boom die tijdens zijn leven CO2 opneemt, stoot die weer uit wanneer hij afsterft. Daardoor is de concentratie CO2 in de atmosfeer licht fluctuerend over de geologische tijd.

Op de geologisch lange termijn wordt er echter veel meer CO2 vastgelegd in de aardbodem dan er door levende planten wordt opgeslagen. Het is opgeslagen als dood plantaardig materiaal in veengrond dat, vastgezet in aardlagen, in de loop van miljoenen jaren samengedrukt is tot bruinkool, steenkool en aardgas. In de oceanen wordt koolstof vastgelegd doordat organismen na afsterven naar de bodem zinken. Op de lange duur kunnen die worden omgezet in aardolie en aardgas.

Het is deze enorme koolstofvoorraad die als fossiele brandstof wordt verstookt, waarbij de CO2 weer vrijkomt. Dit verklaart ook waarom er nu op zo'n korte termijn zoveel CO2 bij kan komen, en waarom dit ongeëvenaard is in de geschiedenis van de aarde.

<youtube>8KrgPPO1h0A</youtube>

''Veranderingen van de CO2 concentratie over de afgelopen 800.000 jaar. De CO2-waarde in oktober 2024 was 424 ppm (deeltjes per miljoen). Bron: NOAA.<ref> [https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/history.html Trends in CO2 | NOAA Global Monitoring Laboratory]</ref>''

Deze animatie van de US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) zet de huidige toename van de CO2-concentratie in het perspectief van de variaties in de afgelopen 800.000 jaar, de periode van de ijstijden.

De animatie begint met directe observaties van de CO2-concentratie door het Mauna Loa observatorium in Hawaii en een wereldwijd netwerk van andere meetpunten, gevolgd door metingen van CO2-concentraties in ijskernen van Antarctica.

Zie ook:

* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Gevoeligheid|Verdieping: gevoeligheid]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofbalans|Verdieping: Koolstofbalans]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|Verdieping: Koolstofputten]];
* [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Levensduur van CO2 in de atmosfeer|Verdieping: levensduur van CO2 in de atmosfeer]].

<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

=== Fossiele brandstoffen ===
'''De toename van CO2 in de atmosfeer is het gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen. Natuurlijke processen hebben daar nauwelijks aan bijgedragen. De Industriële Revolutie is de start van die toename, die vanaf ongeveer 1950 steeds sterker werd.'''

Fossiele brandstoffen en hun uitstoot zijn een universele verspilling van energie.<ref>[https://carbontracker.org/energy-is-a-very-long-game-yet-fossil-fuel-companies-are-taking-a-lot-of-short-term-risks/ Energy is a very long game: yet fossil fuel companies are taking a lot of short-term risks | Carbon Tracker]</ref> Om precies te zijn: ongeveer 67% van de totale energie van alle gebruikte fossiele brandstoffen gaat verloren in de atmosfeer als kooldioxide, andere oxiden, waterdamp en warmte. Slechts de resterende 33% van de energie wordt daadwerkelijk gebruikt om dingen aan te drijven, te transporteren en te verwarmen.
[[Bestand:Toename broeikasgassen sinds 1850.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Uitstoot van kooldioxide (CO₂) door fossiele brandstoffen en industrie. Veranderingen in landgebruik zijn inbegrepen. Bron: Our World in Data.''<ref>[https://ourworldindata.org/greenhouse-gas-emissions Greenhouse gas emissions | Our World in Data]</ref>]]

Aan het begin van het industriële tijdperk, in 1850, was het CO2-gehalte in de atmosfeer 278 ppm. Sindsdien hebben menselijke activiteiten de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer doen toenemen, waardoor in december 2024 de concentratie ~425 ppm was — een stijging van 50%.<ref>[https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/?intent=121 Carbon Dioxide LATEST MEASUREMENT | NASA]</ref> Deze door de mens veroorzaakte stijging is groter dan de natuurlijke stijging aan het einde van de laatste ijstijd, 20.000 jaar geleden — de laatste grote, natuurlijke opwarming.

==== Sinds de Industriële Revolutie ====

De uitstoot van fossiele CO2 daalt in sommige regio's, waaronder Europa en de VS, maar stijgt wereldwijd — en wetenschappers zeggen dat wereldwijde actie om fossiele brandstoffen terug te dringen niet snel genoeg gaat om gevaarlijke klimaatverandering binnen de perken te houden.

Het beste beschikbare bewijs laat zien dat de opwarming waarschijnlijk min of meer zal stoppen zodra de uitstoot van kooldioxide nul is. Dat betekent dat de mens de macht heeft om de toekomst van het klimaat te kiezen.

Ondanks dat er al veel kooldioxide is uitgestoten, zal de temperatuur na het bereiken van nul-emissie niet lang blijven stijgen. Dit komt doordat twee processen elkaar in evenwicht houden. Aan de ene kant zorgt de kooldioxide die al is uitgestoten voor verdere opwarming van het oceaanoppervlak. Aan de andere kant absorberen en begraven de oceanen kooldioxide uit de atmosfeer, waardoor het broeikaseffect van de atmosfeer afneemt en de lagere atmosfeer en het oppervlak afkoelen. Deze opwarmende en verkoelende processen heffen elkaar op. Hierdoor zal de temperatuur na het stoppen van de uitstoot stabiliseren.<ref> [https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1256273/full Michael Mann: Warming ends when carbon pollution stops | Frontiers]</ref><ref>[https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2023.1327653/full H Damon Matthews : How much additional global warming should we expect from past CO2 emissions? | Frontiers]/</ref>

Dat is in overeenstemming met IPCC scenario RCP2.6 met ambitieus klimaatbeleid. Onzekere factoren die samenhangen met [[Feedbacks en tipping points#Tipping points (Omslagpunten)|omslagpunten]], zoals het dooien van de permafrost, kunnen voor een verdere stijging van 0,2 tot 0,3 °C zorgen.

Voor een uitleg over het effect van nul-emissie zie het artikel in Carbon Brief: ''Explainer: Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached?''<ref> [https://www.carbonbrief.org/explainer-will-global-warming-stop-as-soon-as-net-zero-emissions-are-reached/ Will global warming ‘stop’ as soon as net-zero emissions are reached]</ref>

Er zijn echter ook aanwijzingen dat de gezamenlijke werking van het lichtweerkaatsend vermogen van het aardoppervlak, koolstof uit ontdooiende permafrost (zowel als CH4 als CO2) en waterdamp in warme lucht er samen voor zorgen dat de temperatuur hoog blijft, zelfs als de CO2-concentratie afneemt. Dat betekent dat de klimaatverandering die al heeft plaatsgevonden moeilijk ongedaan te maken zal zijn zonder grootschalige netto negatieve emissies. <ref>[https://www.nature.com/articles/s41598-020-75481-z Jorgen Randers, Ulrich Goluke: An earth system model shows self-sustained thawing of permafrost even if all man-made GHG emissions stop in 2020 | Nature]</ref>

Om het klimaat te stabiliseren, moet de uitstoot van broeikasgassen stoppen. Daling van het CO2-niveau en daling van de temperatuur vragen om andere maatregelen.<ref>
[https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2007GL032388 H. Damon Matthews, Ken Caldeira: Stabilizing climate requires near-zero emissions | GRL]</ref> Zie daarvoor: Mitigatie.

Zie: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Basislijn ‘Parijs’|Verdieping: Basislijn Parijs]].
<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== Cementproductie ===
De cementindustrie is de tweede belangrijkste oorzaak van het stijgende kooldioxidegehalte op aarde. Een ander nadeel van de cementindurstrie is dat beton wordt gebruikt om harde oppervlakken te creëren die verhinderen dat regenwater door de bodem wordt opgenomen. Dat vergroot de kans op bodemerosie, watervervuiling en overstromingen.<ref> [https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_impact_of_concrete Environmental impact of concrete | Wikipedia]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/s41467-023-43660-x Projecting future carbon emissions from cement production in developing countries | Nature]</ref>

Bij de productie van cement komt kooldioxide vrij. Dit komt doordat calciumcarbonaat (CaCO3) wordt afgebroken wanneer het wordt verhit, waarbij kooldioxide (CO2) en ongebluste kalk (CaO) worden gevormd. Er wordt ook veel energie gebruikt, vooral uit de verbranding van fossiele brandstoffen. De cementproductie is goed voor ongeveer 1,6 miljard ton CO2 per jaar — ongeveer 8% van de wereldwijde CO2-uitstoot.<ref>[https://ourworldindata.org/grapher/annual-co2-cement Annual CO₂ emissions from cement | Our World in Data]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Waterdamp ===
Sommige mensen — met name klimaatsceptici — denken dat waterdamp de belangrijkste oorzaak is van de huidige opwarming van de aarde, maar dat is een omdraaiing van oorzaak en gevolg. Waterdamp neemt toe naarmate de aarde warmer wordt, maar dit betekent niet dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming. Waterdamp versterkt de opwarming door andere broeikasgassen.<ref name=":3">[https://science.nasa.gov/earth/climate-change/steamy-relationships-how-atmospheric-water-vapor-amplifies-earths-greenhouse-effect/ Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s Greenhouse Effect | NASA]</ref>
[[Bestand:Waterdamp broeikasgas.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Het mechanisme van de positieve terugkoppeling van waterdamp in de atmosfeer. Bron: NASA and NOAA Historic NWS Collection.''<ref name=":3" />]]
Wanneer broeikasgassen zoals kooldioxide en methaan in de atmosfeer toenemen, stijgt de temperatuur op aarde. Hierdoor neemt de verdamping boven water- en landoppervlakken toe. Warmere lucht kan meer vocht vasthouden (7% meer voor elke graad opwarming), dus komt er meer waterdamp in de lucht. De reden is dat bij hoge temperaturen waterdamp niet zo gemakkelijk condenseert en als neerslag uit de atmosfeer valt als bij lagere temperaturen. De waterdamp absorbeert net als kooldioxide en methaan de warmte die vanaf de aarde wordt uitgestraald, waardoor de atmosfeer verder opwarmt en er nog meer waterdamp ontstaat.

Dit is een positieve [[Feedbacks en tipping points#Positieve terugkoppelingen|terugkoppeling]] die het broeikaseffect versterkt. Geschat wordt dat dit effect meer dan het dubbele is van de opwarming die zou plaatsvinden door de toename van kooldioxide alleen.

De verklaring hiervoor is dat waterdamp een '''condenseerbaar''' broeikasgas is — het kan van een gas in een vloeistof veranderen (condenseren). De concentratie is afhankelijk van de temperatuur van de atmosfeer. Hierdoor is waterdamp het enige broeikasgas waarvan de concentratie toeneemt ''door de'' opwarming van de atmosfeer, waardoor de atmosfeer nog meer opwarmt. De andere broeikasgassen — CO2, methaan, lachgas, ozon en chloorfluorkoolwaterstoffen — zijn '''niet-condenseerbare''' gassen. Deze kunnen niet vloeibaar worden,<ref>Deze gassen kunnen alleen vloeibaar worden onder laboratorium omstandigheden, bij zeer lage temperaturen.</ref> zelfs bij de zeer lage temperaturen aan de bovenkant van de troposfeer, op de grens van de stratosfeer. Terwijl de atmosferische temperaturen veranderen, blijft de concentratie van niet-condenseerbare gassen stabiel, tenzij menselijke activiteiten hun concentratie verhogen.

Extra waterdamp in de lucht blijft niet lang genoeg hangen om het klimaat te veranderen. De hoeveelheid waterdamp die we in de lucht brengen is niet belangrijk. Zelfs als we de hoeveelheid water in de lucht zouden verdubbelen, zou het meeste binnen ongeveer twee weken weer terugvallen in de oceanen, ijskappen, rivieren, meren en het grondwater. Als niet-condenseerbare broeikasgassen niet zouden toenemen, zou de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer onveranderd zijn ten opzichte van het niveau van voor de Industriële Revolutie.

Een uitvoerige bespreking van de '''klimaatmythe''' dat waterdamp de oorzaak is van de opwarming en niet kooldioxide en andere door de mens uitgestoten broeikasgassen, vind je op de site van ''Skeptical Science''.<ref>[https://skepticalscience.com/water-vapor-greenhouse-gas.htm Explaining how the water vapor greenhouse effect works | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Methaan ===
Methaan, CH4, draagt aanzienlijk bij aan de opwarming van de Aarde en is verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de klimaatverandering sinds het pre-industriële tijdperk. Over een periode van 100 jaar is het 28 keer effectiever dan kooldioxide in het vasthouden van warmte en 84 keer effectiever over een periode van 20 jaar. <ref>[https://www.usgs.gov/news/featured-story/climate-warming-likely-cause-large-increases-wetland-methane-emissions Climate Warming is Likely to Cause Large Increases in Wetland Methane Emissions | USGS]</ref><ref> [https://energy.ec.europa.eu/topics/carbon-management-and-fossil-fuels/methane-emissions_en Methane Emissions | European Commission]</ref>

Methaanemissies zijn voornamelijk het gevolg van menselijke activiteiten, onder andere kolenmijnen, aardgaslekken, afvalwaterzuiveringsinstallaties, scheten en oprispingen van herkauwers zoals koeien, schapen en geiten, rottend organisch afval op stortplaatsen, en termietenheuvels. (Zelfs lactose-intolerante familieleden dragen in minieme hoeveelheden bij aan deze uitstoot!) <ref>[https://climate.mit.edu/ask-mit/how-much-does-natural-gas-contribute-climate-change-through-co2-emissions-when-fuel-burned How much does natural gas contribute to climate change through CO2 emissions when the fuel is burned, and how much through methane leaks? | MIT Climate Portal]</ref>

Methaan wordt in de atmosfeer snel omgezet in kooldioxide en draagt op die manier bij aan het broeikaseffect.<ref>[https://theconversation.com/i-was-an-exxon-funded-climate-scientist-49855 I was an Exxon-funded climate scientist | The Conversation]</ref>

Andere bronnen van methaanuitstoot zijn uitdrogende veenmoerassen en ontdooiende permafrost (= permanent bevroren bodem).

Zie: Verdieping: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?|Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij?]].<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Verstoring door de mens ==

'''Door menselijke activiteiten, zoals het verbranden van fossiele brandstoffen, nemen de broeikasgassen toe, en raakt de energiebalans van de Aarde verstoord. Er blijft meer warmte in de atmosfeer, wat leidt tot opwarming van de aarde en veranderingen in het klimaat. Dit noemen we het antropogene of versterkte broeikaseffect.'''

Tijdens alle ijstijden van de afgelopen miljoen jaar hebben de elkaar tegenwerkende processen van de koolstofcyclus ervoor gezorgd dat het kooldioxidegehalte in de atmosfeer stabiel bleef op of onder de 300 delen per miljoen (ppm). Op dit moment is dat niveau echter 426 ppm. Dit is niet alleen het hoogste kooldioxidegehalte dat de mensheid ooit heeft meegemaakt, maar het is ook in een ongekend tempo gestegen, als we op geologische tijdschalen kijken. Waar vergelijkbare veranderingen in het verleden duizenden jaren hebben geduurd, hebben we nu te maken met een stijging in een fractie van die tijd.

==== Het is de mens ====
[[Bestand:Indicatoren voor een opwarmende planeet.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Skeptical Science,''<ref>[https://skepticalscience.com/docs/Guide_Skepticism_Dutch.pdf De wetenschappelijke handleiding voor “global warming” scepticisme | Skeptical Science]</ref> ''gebaseerd op Parmesan & Yohe (2003).<ref>[https://www.nature.com/articles/nature01286 A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems | Nature]</ref>'']]
De gemiddelde temperatuur op Aarde is sinds 1880 met > 1,3 °C gestegen. Sinds 1975 is de opwarming versneld met 0,2 °C per decennium. De maximumtemperaturen op het land stijgen twee keer zo snel, tot meer dan 1,7 °C.

Dat menselijke activiteit de oorzaak is voor de ongekend snelle stijging van de gemiddelde temperatuur op Aarde volgt uit verschillende, onafhankelijke waarnemingen. In de eerste plaats loopt de temperatuurstijging parallel aan de stijging van de CO2-concentratie vanaf het begin van de Industriële Revolutie. (Zie daarvoor: [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2— temperatuur]].) In de tweede plaats laat geochemisch onderzoek van CO2 in de atmosfeer, de oceanen en ijskernen een duidelijk signatuur zien van fossiele brandstoffen. (Zie daarvoor [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Fossiele koolstof herkennen|Verdieping: fossiele koolstof herkennen]].)<blockquote>'''''“We play Russian roulette with climate [and] no one knows what lies in the active chamber of the gun . . .”'''''<ref> https://www.nature.com/articles/328123a0.epdf </ref></blockquote>Dit kon Wally Broecker nog schrijven in 1987. Inmiddels is veel meer bekend over de gevolgen van het gebruik van fossiele brandstoffen en kunnen voorspellingen worden gedaan over de termijn waarin die plaatsvinden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

‎</blockquote>

== Jaarlijkse en lange-termijn variatie ==
Deze grafiek uit het rapport Global Climate Highlights van Copernicus laat de jaarlijkse temperatuurvariatie zien ten opzichte van het langjarig gemiddelde. Daaruit blijkt dat, ondanks de schommelingen van de temperatuur het klimaat een duidelijke opwarmingstrend vertoont.<ref name=":4"> [https://climate.copernicus.eu/global-climate-highlights-2024 Global Climate Highlights 2024 | Copernicus]</ref>
[[Bestand:Temperatuurstijging.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Verschil in wereldgemiddelde temperatuur (°C) ten opzichte van 1850-1900, gebaseerd op de gemiddelden van maandwaarden uit maximaal zes datasets:'' ''Berkeley Earth, HadCRUT5 en NOAAGlobalTemp (vanaf 1850), GISTEMP (vanaf 1880), ERA5 (vanaf 1940) en JRA-3Q (vanaf september 1947).'' ''De datasets zijn genormaliseerd zodat ze dezelfde gemiddelden hebben voor 1991-2020 en een gemiddelde dataset-offset van 0,88°C is gebruikt om de gemiddelden van 1991-2020 en 1850-1900 aan elkaar te relateren.'' ''De zwarte curve toont een schatting van de klimatologische variatie van de temperatuur op lange termijn.'' ''De rode en blauwe balken tonen de afwijkingen van de jaargemiddelde temperaturen van deze schatting.'' ''Credit: C3S/ECMWF. Bron: Global Climate Highlights.''<ref name=":4" />]]<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== El Niño en La Niña ===
'''El Niño is een natuurverschijnsel in de Stille Oceaan waarbij langs de evenaar in de oostelijke Stille Oceaan het normaal koele zeewater in sommige jaren sterk opwarmt. Deze opwarming beïnvloedt het weer wereldwijd, vooral in Noord- en Zuid-Amerika, en soms zelfs in Europa.'''<ref> [https://celebrating200years.noaa.gov/magazine/enso/el_nino.html The 1997-98 El Niño | NOAA]</ref>

'''Het tegenovergestelde effect, La Niña, treedt op wanneer het zeewater bij de evenaar ongewoon koud is. Beide verschijnselen zijn onderdeel van het El Niño Southern Oscillation (ENSO)-effect, een onregelmatige cyclus van 2 tot 7 jaar die variaties in wind- en zee-oppervlaktetemperaturen over de tropische oostelijke Stille Oceaan veroorzaakt.'''
[[Bestand:ENSO.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Tijdens El Niño stijgt de oppervlaktewatertemperatuur van de tropische Stille Oceaan met ongeveer 5 °C. Tijdens La Niña daalt de temperatuur van het oceaanwater met ongeveer dezelfde hoeveelheid. Beide toestanden zijn extreme stadia van één fenomeen. Bron: AHA Centre.<ref> [https://thecolumn.ahacentre.org/insight/vol-66-getting-to-know-el-nino-la-nina/ Getting to know: El Niño and La Niña | AHA Centre]</ref>'']]
Het ENSO-effect zorgt voor temperatuurschommelingen die bovenop de wereldwijde temperatuurstijging komen die het gevolg is van de uitstoot van broeikasgassen. 2023 was een El Niño-jaar. In zulke jaren komen er meer en krachtigere tropische orkanen voor, met zware regenval in sommige regio's en extreme droogte in andere. Wat we tijdens El Niño zien, kunnen we beschouwen als een voorbode van wat ons bij verdere opwarming te wachten staat.''<ref name=":5"> [https://www.climate.gov/news-features/featured-images/global-impacts-el-ni%C3%B1o-and-la-ni%C3%B1a Global impacts of El Niño and La Niña | NOAA]</ref>''
[[Bestand:SST Anomalies.gif|miniatuur|''De El Niño-gebeurtenis van 1997-98 met extreme zeeoppervlakte temperatuur (SST) anomalieën in het oosten van de tropische Stille Oceaan.''|gecentreerd|432x432px]]
De animatie toont de afwijkende watertemperaturen [°C] in de oceanen tijdens de laatste sterke El Niño in december 1997. [[Bestand:Gevolgen temperatuur neerslag El Niño La Niña.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Wereldwijde gevolgen voor temperatuur en neerslag van El Niño en La Niña gebeurtenissen.<ref name=":5" />'']]
De kaarten laten zien hoe El Niño gewoonlijk de winter- en zomerklimaatpatronen op het noordelijk halfrond over de hele wereld beïnvloedt. Merk op dat er geen consistente gevolgen zijn voor Europa, Afrika en Noord-Amerika tijdens de zomermaanden, terwijl gebieden rond de tropen en subtropen op het zuidelijk halfrond (Australië, bijvoorbeeld) in beide seizoenen gevolgen ondervinden.
De recordtemperaturen van 2023-24 hangen deels samen met El Niño. Niettemin is dat maar een deel van de verklaring. Dit blijkt uit een analyse van de ontwikkeling van de dagelijkse temperaturen tijdens alle El Niño-gebeurtenissen met behulp van de ERA5 reanalyse dataset. Aangezien deze dataset de periode van 1940 tot nu beslaat, geeft het ons zes sterke El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.8 °C) en vier meer gematigde El Niño gebeurtenissen (Niño 3.4 regio > 1.5 °C en < 1.8 °C) om te vergelijken met 2024.<ref name=":0"> [https://www.theclimatebrink.com/p/how-unusual-is-current-post-el-nino How unusual is current post-El Niño warmth? | The Climate Brink]</ref>
[[Bestand:El Ninos.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Vergelijking van de afwijkingen van de gemiddelde oppervlaktetemperatuur tijdens zes El Niño’s (1972-2023). De dikke zwarte lijn is de El Niño van 2023. De grafieken zijn gecentreerd rond het hoogtepunt van de betreffende gebeurtenis. De data hiervan worden gegeven in de legenda.''<ref name=":0" />]]
De figuur hierboven toont de gegevens van zes El Niño gebeurtenissen. Hoge temperaturen in 2023 (zwarte lijn) traden eerder op dan in elke andere sterke El Niño. De piektemperaturen waren vergelijkbaar met andere gebeurtenissen in 2015/2016 en 1997/1998 — ongeveer 0,4 °C boven de “normale” mondiale oppervlaktetemperaturen. De mondiale temperaturen daalden na april een beetje, in lijn met eerdere El Niño-gebeurtenissen.

Na oktober 2023 (maand 10 in de grafiek) zijn de temperaturen wereldwijd echter hoog gebleven, ondanks het feit dat de El Niño condities al lang verdwenen zijn, waardoor het laatste deel van 2024 buiten het bereik valt van andere sterke El Niño's.

Zelfs als we naar de langere termijn kijken, is de ontwikkeling van de mondiale oppervlaktetemperaturen zowel voor als na El Niño ongekend: de temperaturen stegen eerder dan we eerder hebben gezien en de temperaturen zijn langere tijd op een hoog niveau gebleven.

=== Gevolgen voor Europa ===
El Niño en La Niña hebben ook invloed op Europa, zoals blijkt uit de kaart hierboven. Als de Stille Oceaan verandert van El Niño naar La Niña, kan Europa te maken krijgen met veranderingen in temperatuur en neerslag.

Een opwarmend klimaat en de overgang van El Niño naar La Niña kan het risico op hittegolven en droogte in delen van Europa vergroten. Een jaar van El Niño kan evenveel hitte met zich meebrengen als een decennium van door de mens veroorzaakte opwarming. Deze extra hitte en de kans op andere neerslagpatronen kunnen hittegolven en droogtes in sommige delen van Europa erger maken.

Andere gebieden in Europa kunnen meer stormen, extreme regen en overstromingen verwachten. In Zuid-Europa worden de winters natter en warmer, terwijl ze in Noord-Europa droger en kouder worden.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

= '''Verdieping''' =
<div style="background:#F0F8FF">
== '''Verdieping''': Attributie ==

Nu extreem weer steeds vaker optreedt en tot hele concrete problemen leidt, rijst de vraag of klimaatverandering hier de schuld van is. Tien jaar geleden zouden wetenschappers het moeilijk hebben gehad om deze vraag te beantwoorden. Vandaag de dag kan een nieuw type onderzoek, de zogenaamde attributiewetenschap, bepalen of klimaatverandering sommige extreme gebeurtenissen ernstiger en waarschijnlijker heeft gemaakt, en zo ja, in welke mate.<ref> [https://news.climate.columbia.edu/2021/10/04/attribution-science-linking-climate-change-to-extreme-weather/ Attribution Science: Linking Climate Change to Extreme Weather | Columbia Climate School]</ref>

Attributiestudies werken als volgt: wanneer zich een extreme weergebeurtenis voordoet, gaan wetenschappers eerst aan de hand van gegevens uit het verleden na hoe vaak een gebeurtenis van die omvang zou kunnen voorkomen.

Vervolgens wordt onderzocht hoe het klimaat in het verleden zou hebben gereageerd. Dit gebeurt door twee verschillende scenario's met elkaar te vergelijken. In het eerste wordt de frequentie berekend waarin het weersfenomeen optrad in de periode voordat de mens begon met het verbranden van fossiele brandstoffen. Daarvoor zijn goede waarnemingen en historische gegevens cruciaal. Die frequentie wordt berekend voor een periode van ongeveer 150 jaar. Dit wordt de “contrafeitelijke wereld” genoemd – de wereld die ooit was, maar niet meer bestaat.

Voor het tweede scenario gaan de klimaatwetenschappers terug in de tijd, waarbij ze de werkelijke broeikasgas concentraties voor elk jaar gebruiken zoals deze in de loop van de tijd zijn toegenomen. Door de resultaten van de twee modellen te vergelijken, kunnen onderzoekers schatten hoeveel de menselijke uitstoot van fossiele brandstoffen de kansen heeft veranderd. Statistische methoden worden vervolgens gebruikt om de verschillen te meten in hoe ernstig en frequent de gebeurtenis is.

Als een extreme gebeurtenis bijvoorbeeld twee keer zo vaak voorkomt in het huidige klimaatmodel als in het contrafeitelijke klimaatmodel, kunnen we zeggen dat klimaatverandering de gebeurtenis twee keer zo waarschijnlijk heeft gemaakt als het zou zijn geweest in een wereld zonder door de mens veroorzaakte emissies.

Er zijn inmiddels honderden attributiestudies verschenen. Driekwart van de geanalyseerde extremen werden intenser of waarschijnlijker door klimaatverandering.<ref name=":6"> [https://interactive.carbonbrief.org/attribution-studies/index.html Mapped: How climate change affects extreme weather around the world | Carbon Brief]</ref>

[[Bestand:Attribution studies.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Screenshot van de interactieve kaart van Carbon Brief van bijna 750 extreme gebeurtenissen en trends.'' ''Rode pictogrammen geven aan dat er menselijke invloed is gevonden, blauwe pictogrammen waar dat niet het geval is, grijze pictogrammen waar het niet duidelijk is.''<ref name=":6" />]]Daarnaast zijn de verschillende soorten attributiestudies de afgelopen 20 jaar verder ontwikkeld en uitgebreid. Zo werd in 2015 de World Weather Attribution Service opgericht om snel te kunnen reageren, waardoor het gemakkelijker wordt om de menselijke bijdrage aan weersextremen te kunnen vaststellen.<ref> [https://www.worldweatherattribution.org/ When Risks Become Reality: Extreme Weather In 2024 | World Weather Attribution]</ref>

Zie ook: [[Gevolgen voor de atmosfeer#Verdieping: Extreme regens én extreme droogte|Verdieping: Extreme regens én extreme droogte]].

=== Databank Klimaatattributie ===
De wetenschap over klimaatattributie speelt een centrale rol in rechtszaken over het klimaat (schadevergoeding, aansprakelijkheid) en beleidsvorming. De wetenschap staat centraal in juridische debatten over de causale verbanden tussen menselijke activiteiten, wereldwijde klimaatverandering en de gevolgen voor menselijke en natuurlijke systemen. De Databank Klimaatattributie bevat 700 wetenschappelijke bronnen, ingedeeld in vier thema’s: Climate Change Attribution, Extreme Event Attribution, Impact Attribution en Source Attribution. Die kun je verkennen door een van de onderwerpen te selecteren of met een geavanceerd zoekformulier.<ref> [https://climateattribution.org/ Climate Attribution Database]</ref><blockquote>
'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Systeem Aarde ==
[[Bestand:Systeem Aarde2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''De vijf met elkaar samenhangende subsystemen van systeem aarde.''<ref> [https://mynasadata.larc.nasa.gov/basic-page/about-earth-system-background-information About the Earth as a System: Background Information | My NASA Data]</ref>]]
Een systeem wordt gedefinieerd als een groep op elkaar inwerkende, onderling verbonden of onderling afhankelijke onderdelen die samenwerken om een complex geheel te vormen. Wetenschappers over de hele wereld bestuderen elk van deze kleinere systemen en hoe ze bij elkaar passen om het huidige beeld van onze planeet als geheel te vormen door middel van wat ''Earth System Science'' wordt genoemd.<ref> [https://scied.ucar.edu/learning-zone/earth-system Earth as a System | Center for Science Education]</ref><ref> Lenton, T. (2016). ''Earth system science: a very short introduction''. Oxford University Press.</ref>

Aardsysteemwetenschappers beschouwen de gekoppelde evolutie van het leven en de planeet als één proces, waarbij ze erkennen dat de evolutie van het leven de planeet heeft gevormd en dat veranderingen in het planetaire milieu het leven hebben gevormd.

Het is vergelijkbaar met een groot organisme met geheugen. het menselijk lichaamssysteem. Alle systemen binnen een organisme werken samen om het te onderhouden zodat het goed en gezond functioneert. In termen van Earth System Science zorgt elk van deze systemen ervoor dat de aarde in (dynamische) balans blijft, een toestand die homeostase wordt genoemd. Op een verstoring volgt een gecoördineerde respons van het hele systeem.<ref> Westbroek, P. (2013). De ontdekking van de aarde: het grote verhaal van een kleine planeet. Balans.</ref>

Het systeem aarde heeft zowel negatieve als positieve terugkoppelingen, die er samen voor zorgen dat het zelfregulerend is. Dit betekent dat als iets het systeem beïnvloedt, het de neiging heeft om terug te keren naar zijn oorspronkelijke staat. Dit suggereert dat negatieve terugkoppeling de overhand heeft, tenminste als het systeem dichtbij het beginpunt is. Maar als iets het systeem te hard raakt, kan het door positieve terugkoppeling naar een alternatieve toestand worden gestuwd. Met andere woorden, zelfregulatie is geen vast gegeven — het kan uitvallen.<ref> [https://www.nature.com/articles/s43017-019-0005-6 The emergence and evolution of Earth System Science | Nature]</ref> (Zie ook [[Feedback loops en tipping points]].)<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Geologische geschiedenis ==
De aarde heeft in het verleden meerdere koude en warme perioden gekend. In de loop van een lange geschiedenis is het wereldklimaat door perioden van hitte en kou gegaan. Het tijdperk waarin we nu leven is gekenmerkt door relatief koele temperaturen. Maar vóór de opkomst van onze soort, ''Homo sapiens,'' waren de temperaturen gemiddeld veel hoger dan nu. Door een gelukkige combinatie van factoren — de verdeling van continenten en oceanen over het aardoppervlak, verwering van hooggebergten en weinig vulkanisme — zijn de afgelopen 34 miljoen jaar koeler dan het grootste deel van de aardgeschiedenis.<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adm9798 Phanerozoic icehouse climates as the result of multiple solid-Earth cooling mechanisms | Science Advances] </ref> <ref>[https://scitechdaily.com/earths-ice-caps-exist-due-to-a-lucky-coincidence-and-they-might-not-last/ Earth’s Ice Caps Exist Due to a Lucky Coincidence – And They Might Not Last | SciTechDaily]</ref>

<youtube>2LMfSTq4JIY</youtube>

''Deze animatie van de geologische geschiedenis laat zien hoe de Aarde een afwisseling van warme en koude perioden heeft doorgemaakt, hoe broeikasgassen daarin een rol speelden en hoe perioden van extreme kou en warmte hebben geleid tot massa uitstervingen.''

=== Van Hothouse naar Icehouse ===
De laatste 66 miljoen jaar van de aardgeschiedenis wordt gekenmerkt door een afwisseling van ‘warmhouse’ naar ‘hothouse’ via ‘warmhouse’ en ‘coolhouse’ naar de huidige periode met een ‘icehouse’ klimaat. Het is dit 'icehouse'-klimaat dat nu door menselijk handelen wordt verstoord.<ref> [https://www.marum.de/en/Dr.-thomas-westerhold/CENOGRID.html Cenozoic Global Reference benthic foraminifer carbon and oxygen Isotope Dataset (CENOGRID)]</ref>[[Bestand:Cenozoic CO2 and temp.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Geschatte CO₂ concentratie (zwarte lijn) met 95% betrouwbaarheidsinterval (grijze band). De kleuren tonen de afwijking (Δ) van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur (GMST in Kelvin) ten opzichte van de pre-industriële periode. In de grafiek geeft de donkerrode kleur het hothouse klimaat aan. Tijdens het Pleistoceen (~2,58 miljoen tot ~11.700 jaar geleden) kwam het CO₂-niveau nooit in de buurt van de huidige concentratie van ~420 ppm in 2022 (stippellijn). Gegevens zijn afkomstig van CenCO2PIP Consortium et al. (2023).''<ref>[https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi5177 Toward a Cenozoic history of atmospheric CO2]</ref> <ref name=":1"> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads1526 Hot and cold Earth through time. Reconstructing ancient Earth’s temperature reveals a global climate regulation system | Science]</ref>]]

Deze reconstructie en een studie die 485 miljoen jaar teruggaat suggereren een regulerend systeem dat de temperatuur op Aarde binnen bepaalde grenzen stabiel houdt. Aanwijzing daarvoor is de sterke samenhang tussen het CO2-gehalte van de atmosfeer en de gemiddelde temperatuur zien. Dat verband is geen toeval.<ref name=":1" /> <ref>[https://www.nrc.nl/nieuws/2024/09/20/de-laatste-485-miljoen-jaar-was-de-aarde-vijf-keer-extreem-heet-en-altijd-was-co2-de-hoofdverdachte-a4866423 De laatste 485 miljoen jaar was de aarde vijf keer extreem heet en altijd was CO2 de hoofdverdachte | NRC]</ref> <ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

In [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Correlatie CO2 — temperatuur|Verdieping: correlatie CO2 — temperatuur]] worden argumenten gegeven voor een causaal verband tussen die twee, en wordt geconcludeerd: '''Het klimaat wordt gedreven door broeikasgassen'''.

De temperatuur- en het kooldioxidereconstructies sinds 66 miljoen jaar geleden zijn gebaseerd op zuurstof- en koolstof-analyses van plankton in boorkernen in de oceaan.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6853 An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years | Science]</ref> Alle warme perioden werden veroorzaakt door een toename van CO2. Vanaf ongeveer 34 miljoen jaar geleden is de Aarde weer in een milde fase gekomen. In die periode zijn mensachtigen geëvolueerd.

In de hothouse perioden was wel leven mogelijk, maar de wereld zoals wij die nu kennen is aangepast aan een veel milder klimaat. De ontwikkeling naar een warme of zelfs hete wereld, zoals die nu dreigt te gebeuren, zal desastreuze gevolgen hebben en het voortbestaan van de mens bedreigen.

Want van belang is niet alleen de temperatuur zelf, maar vooral ook de snelheid waarmee de temperatuur verandert. Levende wezens zijn aangepast aan zowel klimaat als aan elkaar (het ecosysteem waarin ze voorkomen). Die aanpassing heeft tijd nodig. Het tempo waarmee de temperatuur stijgt is echter zo hoog dat veel organismen niet voldoende tijd hebben om zich aan te passen of te evolueren om ermee om te gaan. Dit zal vrijwel zeker leiden tot massa-extinctie, omdat ecosystemen ontwricht worden en diersoorten hun leefgebieden verliezen of niet meer kunnen voldoen aan hun behoeften.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />

</blockquote>

=== IJstijden en tussenijstijden ===
2,58 miljoen jaar geleden is de aarde van een ‘Coolhouse’ in een ‘Icehouse’ veranderd. Die periode laat een afwisseling zien van koudere en warmere perioden. Dat betekent dat vanaf dat moment de normale situatie is dat grote ijskappen op het Noordelijk Halfrond zich regelmatig uitbreiden naar lagere breedten en dan weer inkrimpen.

Deze klimaatcycli komen overeen met variaties in de baan en de stand van de aarde, de ‘Milankovitch-cycli’. De Servische meteoroloog Milankovitch berekende de variaties in zonnestraling op verschillende breedtegraden van de aarde op basis van de variaties in de baan van de aarde. Dit correspondeerde met de samenstelling van zuurstofisotopen in de kalkskeletjes van mariene organismen, een nauwkeurige indicator van klimaatverandering over duizenden jaren.<ref> [https://science.nasa.gov/science-research/earth-science/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/ Milankovitch (Orbital) Cycles and Their Role in Earth's Climate - NASA Science]</ref>

[[Bestand:Temperature vs CO2.jpg|gecentreerd|miniatuur|450x450px|''Temperatuurverandering (lichtblauw) en verandering van de kooldioxide concentratie (donkerblauw) op basis van metingen aan ijskernen in Antarctica.''<ref> [https://www.ncei.noaa.gov/news/climate-change-context-paleoclimate Climate Change in the Context of Paleoclimate]</ref>]]De ijstijden in de afgelopen 1 miljoen jaar komen voor met een frequentie van 1 per 100.000 jaar, waarbij de koude perioden, de glacialen, gemiddeld 90.000 jaar duren en de warme perioden, de interglacialen, 10.000 jaar. De grafiek van de temperatuur hierboven laat die asymmetrie zien: geleidelijke daling naar glaciale condities en abrupte stijging naar interglaciale condities.
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />
</blockquote>

== '''Verdieping''': Correlatie CO2 — temperatuur ==
[[Bestand:Surface temperature CO2.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Gemiddelde oppervlaktetemperatuur en concentratie van kooldioxide (CO2) in de atmosfeer 1850-2023). Bron: NOAA.'']]
Gedurende de geschiedenis van de aarde hebben natuurlijke oorzaken, zoals astronomische variaties (variaties in de stand van de aardas en de baan van de Aarde om de zon) en vulkanisme, geleid tot schommelingen in de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer. Deze waren de drijvende kracht achter natuurlijke klimaatveranderingen, zoals ijstijden en warmere periodes.
[[Bestand:CO2 Antarctic temperature.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Correlatie van kooldioxideconcentratie en temperatuur. Gegevens van ijskernen in Antarctica. Bron: NASA. Grafieken door Robert Simmon van data uit Lüthi et al., 2008, en Jouzel et al., 2007.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle/page4.php Changes in the Carbon Cycle | NASA]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature06949 High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present | Nature]</ref><ref>[https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.1141038 Orbital and Millennial Antarctic Climate Variability over the Past 800,000 Years | Science]</ref>]]
De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is de afgelopen 800.000 jaar nauw gecorreleerd met de temperatuur. Oorspronkelijk werden temperatuurveranderingen veroorzaakt door astronomische variaties, maar verhoogde temperaturen leidden tot het vrijkomen van CO2 in de atmosfeer, wat de opwarming verder versnelde. Gegevens uit ijskernen op Antarctica bevestigen deze lange-termijn correlatie, tot ongeveer 1900.<ref>[https://earth.org/data_visualization/a-brief-history-of-co2/ A Graphical History of Atmospheric CO2 Levels Over Time | Earth.Org]</ref><ref>[https://www.nature.com/articles/nature10915 Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation | Nature]</ref>

Wanneer we nog verder teruggaan in de tijd, zien we dezelfde correlatie tussen CO2-concentratie in de atmosfeer en de oppervlaktetemperatuur op Aarde. Wanneer CO2 laag is, is de Aarde koud, wanneer die hoog is, is de Aarde warm of zelfs heet, met temperaturen variërend van 11 tot 36 °C. CO2 is de belangrijkste aandrijving van het klimaat.

Dat blijkt uit een grootschalige analyse waarin temperatuurschattingen tot 485 miljoen jaar geleden werden gecombineerd met modelonderzoek. De onderzoekers maakten meer dan 150.000 schattingen van de temperatuur, berekend op basis van vijf verschillende chemische indicatoren voor temperatuur die bewaard zijn in fossiele schelpen en andere soorten organisch materiaal. Andere leden van de onderzoeksgroep voerden meer dan 850 modelsimulaties uit van hoe het klimaat op aarde er de afgelopen 485 miljoen jaar uit zou kunnen hebben gezien, op basis van de positie van de continenten en de samenstelling van de atmosfeer. De combinatie van deze twee groepen gegevens leidde tot de meest nauwkeurige curve van hoe de temperatuur op aarde de afgelopen 485 miljoen jaar heeft gevarieerd. (Zie [[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Geologische geschiedenis|Verdieping: Geologische geschiedenis]].)<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>

Het huidige klimaat is koeler en met matigere temperatuurvariaties dan in het grootste deel van daaraan voorafgaande tijd. Echter, de huidige opwarming gaat in een tempo dat vele malen sneller is dan ooit in de lange aardgeschiedenis. Eerdere episoden van snelle opwarming gingen vaak gepaard met massale uitsterving.
<blockquote>'''Bron:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Gevoeligheid ==
Uit nieuw onderzoek blijkt dat de temperatuur van de atmosfeer mogelijk gevoeliger is voor de CO2-concentratie dan eerder werd aangenomen. Een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer zou volgens deze studie kunnen leiden tot een temperatuurstijging van 7 tot wel 14 graden Celsius.<ref> [https://www.nioz.nl/en/news/co2-puts-heavier-stamp-on-temperature-than-thought CO2 puts heavier stamp on temperature than thought | NIOZ]</ref>

Deze bevindingen komen uit de analyse van bodemmateriaal uit de Stille Oceaan, nabij de kust van Californië, uitgevoerd door onderzoekers van NIOZ en de universiteiten van Utrecht en Bristol.<ref> [https://www.nature.com/articles/s41467-024-47676-9 Continuous sterane and phytane δ13C record reveals a substantial pCO2 decline since the mid-Miocene | Nature]</ref>

"De geconstateerde temperatuurstijging is aanzienlijk groter dan de 2,3 tot 4,5 graden waar het VN-klimaatpanel, het IPCC, tot nu toe rekening mee hield," aldus Caitlyn Witkowski, de hoofdauteur van het artikel. De door deze onderzoekers gevonden waarde van de klimaatgevoeligheid komt overeen met de 8 °C bij een verdubbeling van CO2 die ander onderzoek opleverde.<ref> [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk3705 A 485-million-year history of Earth’s surface temperature | Science]</ref>[[Bestand:CO2 vs T.jpg|gecentreerd|miniatuur|500x500px|''Jaargemiddelde mondiale temperatuuranomalie op het land en in de oceanen in graden Celcius (met een preïndustrieel basisgemiddelde van 1850-1900) versus de Mauna Loa jaargemiddelde CO2-concentratie in deeltjes per miljoen (ppm) voor 66 jaar.''<ref name=":2">[https://mlg.eng.cam.ac.uk/carl/climate/onepointfive 8 When will we reach long term average +1.5°C? | Universal Carbon Cooperation]</ref>]]Carl Edward Rasmussen van Universal Carbon Cooperation<ref name=":2" /> gebruikte deze scatter plot om de sterkte van de relatie empirisch te testen binnen de 66 jaar CO2-metingen op Mauna Loa. De sterkte van deze relatie is opmerkelijk.
Als, zoals vaak wordt gedaan, de temperatuur wordt uitgezet als functie van de tijd (in plaats van de CO2-concentratie) krijg je geen rechte lijn, omdat de snelheid waarmee CO2 toeneemt, is veranderd. Een grafiek die het causale mechanisme weerspiegelt — stijgende CO2 ''veroorzaakt'' stijgende temperatuur — geeft een bijna rechte lijn (in het tijdsbestek van 66 jaar dat de grafiek weergeeft).

De afwijkingen van de rechte trendlijn en de metingen hebben een standaardafwijking van minder dan 0,1 °C. Er is geen intrinsieke reden om te denken dat de relatie per se heel nauw zou moeten zijn. CO2 is bijvoorbeeld maar één van de broeikasgassen (methaan is een andere).

Andere stoffen zoals aerosolen hebben ook een effect op de temperatuur. En we verwachten dat het enige tijd duurt voordat het effect van broeikasgassen zich manifesteert. Tot slot wordt de temperatuur beïnvloed door andere processen, zoals El Niño- en La Liña-gebeurtenissen. Desondanks vinden we empirisch dat deze effecten, over de beschouwde periode van 66 jaar, zich slechts zwak manifesteren of min of meer lijken uit te middelen, waardoor er een vrijwel rechtlijnig verband overblijft tussen de CO2-concentratie en de temperatuurafwijking.<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofbalans ==

[[Bestand:Global_carbon_cycle.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Schematische weergave van de totale verstoring van de mondiale koolstofcyclus door antropogene activiteiten, wereldwijd gemiddeld voor het decennium 2013-2022. Fluxschattingen worden gegeven met 1 σ onzekerheid. De antropogene verstoring vindt plaats boven op een actieve koolstofcyclus, met fluxen en voorraden op de achtergrond. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Earth System Science Data]]</ref>]]

Stijging van de zeewatertemperatuur kan ertoe leiden dat de oceanen minder CO2 kunnen opnemen. Op het land veroorzaken droogte en natuurbranden een afname van de CO2-opnamecapaciteit van de bodem. Beide hebben een toename van CO2 in de atmosfeer tot gevolg.<ref>[https://academic.oup.com/nsr/article/11/12/nwae367/7831648 Low latency carbon budget analysis reveals a large decline of the land carbon sink in 2023 | National Science Review]</ref> <ref>[https://www.theguardian.com/environment/2024/oct/14/nature-carbon-sink-collapse-global-heating-models-emissions-targets-evidence-aoe Trees and land absorbed almost no CO2 last year. Is nature’s carbon sink failing? | The Guardian]</ref>
‎<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Koolstofputten (‘carbon sinks’) ==
De verklarende woordenlijst van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) definieert koolstofputten (carbon sink) als “Een reservoir (natuurlijk of menselijk, in bodem, oceaan en planten) waar een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas wordt opgeslagen." (IPCC, n.d.).

Een '''koolstofput''' is een natuurlijk proces dat een broeikasgas, een aërosol of een voorloper van een broeikasgas vastlegt (''sequestration'') en daarmee uit de atmosfeer verwijdert. Deze putten vormen een belangrijk onderdeel van de natuurlijke koolstofcyclus. Een overkoepelende term is '''koolstofreservoir''', dat zijn alle plaatsen waar koolstof op Aarde kan zijn, dus de atmosfeer, oceanen, bodem, flora, reservoirs van fossiele brandstoffen enzovoort. Een koolstofput is een soort koolstofreservoir dat het vermogen heeft om meer koolstof uit de atmosfeer op te nemen dan er vrijkomt.

De oceanen zijn verreweg de grootste koolstofput. Phytoplankton (plantaardig plankton) verwerkt door fotosynthese een deel van de kooldioxide uit de atmosfeer. De rest wordt opgenomen in het oceaanwater en zorgt daar voor een toename van de zuurgraad. Zie Oceaanverzuring.

[[Bestand:Carbon Storage in Earths Ecosystems.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Koolstofbronnen en -putten op land.''<ref>[https://xcaliburmp.com/solution/smart-natural-carbon-sink/ Natural Carbon Sink | Xcalibur Smart Mapping]</ref>]]Bossen spelen een belangrijke rol bij de regulering van het klimaat. Ze absorberen koolstof, in de vorm van kooldioxide, uit de atmosfeer en slaan die op. Koolstof wordt op drie manieren opgeslagen. In levende biomassa zoals bladeren, takken, boomstammen en wortels. In dode biomassa, houtresten en bladstrooisel. En in de bodem. Een groot deel van de koolstof keert weer terug in de atmosfeer, door afbraak van het organisch materiaal en als gevolg van ontbossing, bosbranden en andere verstoring. Wetlands, veenmoerassen, getijdengebieden en mangrovebossen vormen de grootste koolstofput op land. Ook daar zien we een sterke achteruitgang van het vermogen om als koolstofput te functioneren.[[Bestand:Annual carbon emissions.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Ontwikkeling van de jaarlijkse koolstofuitstoot en -reservoirs vanaf 1850. Gecombineerde componenten van het mondiale koolstofbudget als functie van de tijd voor fossiele CO2-emissies. In het eerste diagram (a) staan jaarlijkse schattingen van elke flux (in Gt C jr-1) en in het tweede diagram (b) de cumulatieve flux (de som van alle voorgaande jaarlijkse fluxen, in Gt C) sinds het jaar 1850. Bron: Global Carbon Budget 2023.''<ref>[https://essd.copernicus.org/articles/15/5301/2023/ Global Carbon Budget 2023 | Copernicus Earth System Science Data]</ref>]]De grafiek laat zien dat het grootste deel van de CO2-uitstoot wordt opgenomen door natuurlijke CO2-reservoirs (‘sinks’), zoals plantengroei en de bodem (land sink) en oceanen (ocean sink). Deze kunnen echter ook broeikasgassen vrijgeven wanneer de aarde door niet-natuurlijke oorzaken opwarmt, wat het broeikaseffect versterkt. Vanaf ongeveer 1950 is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer versneld toegenomen (atmospheric growth). De ‘sinks’ hebben onvoldoende capaciteit om de uitstoot van broeikasgassen op te nemen.
De inventarisatie in Global Carbon Budget 2023 van de koolstofcyclus (die vanaf 2011 jaarlijks wordt geüpdatet) geeft aan dat de wereldwijde fossiele CO2-uitstoot (inclusief de opname door cement) in 2023 verder zal toenemen tot 1,4% boven het niveau van vóór de pandemie van 2019. De auteurs berekenen hoeveel CO2 er nog uitgestoten mag worden om de opwarming van de aarde met een 50% waarschijnlijkheid te beperken tot 1,5, 1,7 en 2 °C. Dit is, gerekend vanaf begin 2024, respectievelijk 275 Gigaton CO2 bij 1,5 °C, 625 Gigaton CO2 bij 1,7 °C en 1150 Gigaton CO2 bij 2 °C. Uitgaande van de emissieniveaus van 2023 komt dat overeen met ongeveer 7, 15 en 28 jaar.<blockquote>'''Bronnen:'''
‎<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Levensduur van CO2 in de atmosfeer ==
Klimaatsceptici voeren vaak aan dat CO2 niet kan bijdragen aan de opwarming, omdat het maar kort in de atmosfeer blijft. De volgende uitleg is afkomstig van de site skepticalscience.com.<ref>[https://skepticalscience.com/co2-residence-time.htm CO2 emissions change our atmosphere for centuries | Skeptical Science]</ref>

Het is niet relevant wat de levensduur van een CO2 molecuul in de atmosfeer is; het gaat erom hoeveel CO2 moleculen er aanwezig zijn in de verschillende koolstof reservoirs. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuur.

Daaruit blijkt dat per jaar ongeveer 5,5 gigaton koolstof wordt toegevoegd door het gebruik van fossiele brandstoffen. Van deze 5,5 gigaton wordt ca. 2 gigaton opgenomen door land en oceanen. De resterende 3,3 gigaton per jaar is het netto overschot op de wereldwijde koolstofboekhouding en de feitelijke oorzaak van de klimaatverandering.

[[Bestand:Levensduur CO2 atmosfeer.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Dit diagram van de koolstofcyclus toont de opslag en jaarlijkse uitwisseling van koolstof tussen de atmosfeer, de hydrosfeer en de geosfeer in gigaton - of miljarden tonnen - koolstof (GtC). Het verbranden van fossiele brandstoffen door mensen voegt ongeveer 5,5 GtC koolstof per jaar toe aan de atmosfeer.''<ref>[https://earthobservatory.nasa.gov/features/CarbonCycle The Carbon Cycle | NASA]</ref>]]
In dit diagram van de koolstofcyclus zijn er twee reeksen getallen. De zwarte getallen geven de grootte van het reservoir aan, in gigaton koolstof (GtC). De paarse getallen zijn de fluxen (of stroomsnelheid) van en naar een reservoir in gigaton koolstof per jaar (Gt/yr).

Het klopt dat een CO2-molecuul maar kort in de lucht blijft hangen. Maar meestal als een CO2-molecuul uit de lucht verdwijnt, komt het gewoon in de oceaan terecht. Het opwarmingsvermogen van CO2 heeft dus niet veel te maken met hoe lang een CO2-molecuul in de lucht blijft hangen.

Wat echt belangrijk is, is hoe lang de extra CO2 in de lucht blijft hangen. CO2 is in de atmosfeer in wezen chemisch inert en wordt alleen verwijderd door biologische opname en door oplossen in de oceaan. Biologische opname (met uitzondering van de vorming van fossiele brandstoffen) is koolstofneutraal: elke boom die groeit, zal uiteindelijk sterven en ontbinden, waardoor CO2 vrijkomt. (Ja, er zijn misschien wat voordelen te behalen met herbebossing, maar die zijn waarschijnlijk gering in vergelijking met de uitstoot van fossiele brandstoffen).

CO2 lost snel op in de oceanen, maar het probleem is dat de bovenste laag van de oceaan “vol raakt” en dat de bottleneck dus de overdracht van koolstof van het oppervlaktewater naar de diepe oceaan is. Deze overdracht gebeurt grotendeels door de langzame circulatie en omloopsnelheid van de oceaan (*3). Deze omloopsnelheid duurt zo'n 500-1000 jaar. Daarom is een tijdschaal voor het opwarmingspotentieel van CO2 tot wel 500 jaar heel redelijk (zie IPCC 4e evaluatierapport, paragraaf 2.10<ref>[https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-10-2.html 2.10.2 Direct Global Warming Potentials | IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007]</ref>).<blockquote>'''Bronnen:'''
<references />
</blockquote>

== '''Verdieping:''' Basislijn ‘Parijs’ ==

Verdieping bij: [[Wat is klimaatverandering?#Fossiele brandstoffen|Fossiele brandstoffen]].

De Overeenkomst van Parijs definieert “pre-industriële” niveaus niet expliciet, wat leidt tot verschillende interpretaties. Over het algemeen wordt de periode 1850-1900 gebruikt als basislijn, die het begin van de uitstoot van broeikasgassen door de industriële revolutie weergeeft. Sommige onderzoekers beweren echter dat een eerdere periode, zoals 1720-1800, een nauwkeurigere basislijn kan zijn vanwege lagere concentraties broeikasgassen en natuurlijke klimaatvariabiliteit in die tijd. Het IPCC heeft in zijn rapporten ook verwezen naar 1750 als pre-industriële marker.<ref> https://www.climate-lab-book.ac.uk/2017/defining-pre-industrial/ </ref><blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Welke broeikasgassen dragen hoeveel bij? ==
[[Bestand:Physical drivers of climate change.png|gecentreerd|miniatuur]]
Deze grafiek toont de belangrijkste broeikasgassen: kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en waterdamp (H2O), en hun bijdrage aan de opwarming van de atmosfeer, gemeten in graden Celsius.<ref>[https://science2017.globalchange.gov/chapter/2/ Climate Science Special Report: Physical Drivers of Climate Change | U.S. Global Change Research Program]</ref> Zonder deze gassen zou de aarde een onleefbare, ijskoude planeet zijn.

Er zijn natuurlijke bronnen van CO2 in de atmosfeer, zoals de uitstoot van gassen uit de oceaan, ontbindende vegetatie en andere biomassa, vulkaanuitbarstingen, natuurlijk voorkomende bosbranden en zelfs oprispingen van herkauwende dieren. Deze natuurlijke bronnen van CO2 worden gecompenseerd door ‘[[Wat is klimaatverandering?#Verdieping: Koolstofputten (‘carbon sinks’)|sinks]]’, zoals fotosynthese door planten op het land en in de oceaan, directe absorptie in de oceaan en de vorming van bodems en veen.

Zwaveldioxide, stikstofoxiden en aerosolen stimuleren de wolkenvorming, wat een afkoelend effect op de atmosfeer heeft. Het nettoresultaat van broeikasgasuitstoot en wolkenvorming is echter een opwarming van de atmosfeer.<blockquote>'''Bron:'''
<references /> </blockquote>

== '''Verdieping:''' Methaan, krachtig broeikasgas ==
[[Bestand:Global methane budget 2010-2019.png|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Bron: Global Carbon Project''<ref>[https://www.globalcarbonproject.org/methanebudget/index.htm Global Methane Budget | The Global Carbon Project]</ref>]]
Bij het vergelijken van de effecten van methaan (CH4) en kooldioxide (CO2) zijn twee dingen belangrijk. Ten eerste is methaan een veel krachtiger broeikasgas dan kooldioxide. Ten tweede is de verblijftijd in de atmosfeer veel korter voor methaan dan voor kooldioxide, omdat methaan vrij snel wordt omgezet naar kooldioxide. Als gevolg daarvan neemt de bijdrage van methaanemissies, die in het verleden hebben plaatsgevonden, aan de opwarming van de aarde in de loop van de tijd af.

Over een periode van 100 jaar kan methaan in dezelfde hoeveelheid als CO2 de aarde ongeveer 30 keer sterker opwarmen. Over een periode van twintig jaar is het opwarmende vermogen van methaan meer dan 80 keer zo groot als dat van een gelijke hoeveelheid kooldioxide. Dus hoe korter de tijd, hoe groter de impact van methaan in de atmosfeer. Dus als je de opwarming van de aarde snel wilt afremmen, is een vermindering van de methaanuitstoot heel effectief.

Meer informatie over het methaanbudget, en het verminderen van de effecten van de toenemende methaanuitstoot is te vinden op de site Global Methane Budget 2000–2020 en een artikel in Environmental Research Letters.<ref>[https://essd.copernicus.org/preprints/essd-2024-115/ Global Methane Budget 2000–2020 Global Methane Budget 2000–2020 | Earth System Science Data]</ref><ref> [https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad6463 Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions | Environmental Research Letters]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping''': Lachgas ==
Lachgas (N2O) is een krachtig broeikasgas, en de uitstoot ervan neemt al decennia toe, voornamelijk door mestproductie en het gebruik van kunstmest. Wanneer we spreken over de stikstofcrisis, gaat het vaak over stikstofverbindingen die de bodem en het oppervlaktewater, zoals sloten, rivieren, meren en oceanen, vervuilen. Deze stikstof komt uit dierlijke mest, kunstmest of wordt uitgestoten door auto's, fabrieken en de verbranding van biomassa, en schaadt de biodiversiteit.

Het stikstofprobleem is echter breder dan dat. Bacteriën en chemische processen in de bodem en het water zetten een deel van deze stikstofverbindingen om in lachgas, wat bijdraagt aan de opwarming van de aarde.

== '''Verdieping:''' Vulkanen ==
Vulkanisme is een andere bron van CO2. Vulkanen kunnen van invloed zijn op klimaatverandering. Bij een grote explosieve uitbarsting worden veel vulkanisch gas, aerosolen en as de stratosfeer in gestuurd. De meeste as die terug op aarde valt, wordt binnen enkele dagen of weken afgevoerd en heeft dus niet veel effect op klimaatverandering. Gassen zoals zwaveldioxide die vrijkomen door vulkanen kunnen echter wereldwijde afkoeling veroorzaken, terwijl vulkanische CO2, dat een broeikasgas is, de opwarming van de aarde kan bevorderen.

In het geologische verleden hebben ze, naast andere factoren, bijgedragen aan klimaatverandering. De hoeveelheid CO2 die individuele vulkanen uitstoten, valt echter in het niet bij wat er nu de atmosfeer in gaat. Alle vulkanen die in deze tijd op de planeet actief zijn, stoten minder dan één procent van de kooldioxide uit die menselijke activiteiten veroorzaken. (Zie ook de grafiek in [[Stand van zaken op dit moment#Verdieping: verder terug in de tijd|Verdieping: Verder terug in de tijd]].)

Een uitzondering hierop vormen grote, zogenaamde ‘flood basalt events’. Dat zijn langdurige perioden van uitvloeien van lava over enorme gebieden waarbij ook CO2 in grote hoeveelheden vrijkomt. Die gebeurtenissen hebben in het verleden invloed gehad op het klimaat en het uitsterven van soorten. Het belangrijkste effect lijkt te zijn het vertragen van het herstel na een broeikas-opwarming. De laatste van deze gebeurtenissen vond tientallen miljoenen jaren geleden plaats. Op dit moment is daarvan geen sprake.<ref>[https://www.nature.com/articles/s41561-024-01574-3 Cryptic degassing and protracted greenhouse climates after flood basalt events | Nature Geoscience]</ref>

Dat weerlegt dan ook de claim van sommige klimaatsceptici dat de CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen lager is dan die door vulkanen. Vulkanen stoten ongeveer 0,3 miljard ton CO2 per jaar uit. Dit is ongeveer 1% van de menselijke CO2-uitstoot, die ongeveer 29 miljard ton per jaar bedraagt.<ref>[https://skepticalscience.com/volcanoes-and-global-warming.htm Do volcanoes emit more CO2 than humans? | Skeptical Science]</ref>
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' Fossiele koolstof herkennen ==
We weten dat de CO2-concentratie in de atmosfeer is toegenomen door menselijke activiteit doordat 1) die stijging is begonnen sinds de Industriële Revolutie en daarna is versneld, en 2) doordat verbranden van fossiele brandstoffen de verhouding van koolstofisotopen 12C en 13C in de atmosfeer verandert.<ref>[https://www.realclimate.org/index.php/archives/2004/12/how-do-we-know-that-recent-cosub2sub-increases-are-due-to-human-activities-updated/ How do we know that recent CO2 increases are due to human activities? | Real Climate]</ref>

CO2 afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen of bossen heeft een heel andere isotopensamenstelling dan CO2 in de atmosfeer. Dit komt doordat planten een voorkeur hebben voor de lichtere isotopen (12C vs. 13C); ze hebben dus een lagere 13C/12C-verhouding. Omdat fossiele brandstoffen uiteindelijk afkomstig zijn van oude planten, hebben planten en fossiele brandstoffen allemaal ongeveer dezelfde 13C/12C-verhouding – ongeveer 2% lager dan die van de atmosfeer. Naarmate CO2 uit deze materialen vrijkomt in de atmosfeer en zich ermee vermengt, neemt de gemiddelde 13C/12C-verhouding van de atmosfeer af.

Reeksen jaarlijkse boomringen die duizenden jaren teruggaan zijn geanalyseerd op hun 13C/12C-verhoudingen. Omdat de leeftijd van elke ring precies bekend is, kunnen onderzoekers een grafiek maken van de atmosferische 13C/12C-verhouding versus de tijd. Wat blijkt: op geen enkel moment in de afgelopen 10.000 jaar waren de 13C/12C-verhoudingen in de atmosfeer zo laag als nu. Bovendien beginnen de 13C/12C-verhoudingen dramatisch te dalen op het moment dat de CO2 begint toe te nemen — rond 1850 van onze jaartelling. Dit is precies wat is te verwachten als de toegenomen CO2 inderdaad het gevolg is van de verbranding van fossiele brandstoffen.

Dit wordt bevestigd door metingen van de 13C/12C-verhouding in de oceanen, al gaan die niet zover terug als de metingen aan boomringen. Metingen aan luchtbellen in ijskernen van Antarctica en Groenland geven hetzelfde beeld: de menselijke vingerafdruk wordt sterker vanaf het begin van de Industriële Revolutie.<blockquote>'''Bron:'''

‎<references />

</blockquote>

== '''Verdieping:''' energiebalans ==
CO2 en andere broeikasgassen komen in kleine hoeveelheden voor in de atmosfeer van onze planeet. Die hebben invloed op de energiebalans van de aarde.

De temperatuur van een planeet hangt af van de balans tussen inkomende straling en uitgaande straling. Als de inkomende straling groter is dan de uitgaande straling, zal een planeet opwarmen. Als de uitgaande straling groter is dan de inkomende straling, koelt een planeet af. Een planeet zal neigen naar een toestand van stralingsevenwicht, waarin de stralingsenergie van de uitgaande straling gelijk is aan de stralingsenergie van de geabsorbeerde inkomende straling.<ref> [https://cimss.ssec.wisc.edu/wxwise/homerbe.html The Earth's Radiation Energy Balance | Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies University of Wisconsin-Madison]</ref>

Wanneer de hoeveelheid invallend zonlicht die door het aardoppervlak of de atmosfeer wordt geabsorbeerd groter is dan de hoeveelheid uitgaande langgolvige straling die naar de ruimte wordt uitgezonden, is er sprake van onbalans. De energie-onbalans is de fundamentele fysische grootheid die de oppervlaktetemperatuur bepaalt.<ref> [https://www.nature.com/articles/nclimate2876 An imperative to monitor Earth's energy imbalance | Nature Climate Change]</ref> <ref name=":7"> [https://essd.copernicus.org/articles/15/1675/2023/ Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go? | Earth System Science Data]</ref>[[Bestand:Earth heat inventory.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Energiebalans van de aarde. De totale warmtetoename voor de periode 1971-2020, ~381 ZW, is aangegeven in rood. Bron: Earth System Science Data.''<ref name=":7" /> ''CC BY 4.0'' <ref>[https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Creative Commons License BY 4.0]</ref>]]

(a) Aan de bovenkant van de atmosfeer komt er ~340 W/m2 aan straling van de zon aan. Daarvan wordt ~0,76 W/m2 als uitgaande straling de ruimte in gereflecteerd. De atmosfeer laat het zichtbare zonlicht (kortgolvige straling) vrijwel ongehinderd door.

(b) Het oppervlak van de aarde neemt het grootste deel van het zonlicht op en wordt daardoor warmer. Ongeveer 90% van de vastgehouden energie gaat naar de opwarming van de oceanen, veel kleinere hoeveelheden gaan naar de opwarming van het land, de atmosfeer en het ijs.

(c) Vervolgens straalt het warme aardoppervlak de energie van dat geabsorbeerde licht uit als infraroodstraling (langgolvige straling).

(d) Broeikasgassen vangen veel van deze infraroodstraling op, waardoor het niet direct uit de atmosfeer kan ontsnappen.

(e) Dit proces vertraagt de uitstoot van energie naar de ruimte.

(f) Deze vertraagde energiedoorstroming zorgt ervoor dat de atmosfeer, oceanen en bodem opwarmen.

Door meer broeikasgassen in de atmosfeer te brengen, verstoort de mens de energiebalans van de Aarde. Hierdoor neemt de absorptie van infraroodlicht toe, wat de opwarming van de aarde versnelt en wereldwijde klimaatpatronen verstoort.<blockquote>'''Bronnen''':

‎<references />
</blockquote>

Extreme urgentie

2025-03-24T16:49:11Z

Anna: "vanwege een verband tussen temperatuur en economische groei" aangevuld in samenvatting, omdat mij bij het lezen niet duidelijk was wat de essentie van dit onderzoek was en wat er met deze zin bedoeld werd. Verder een aantal kleine textuele aanpassingen.

= '''ELI5''' =
<div style="background:#F0FFF0">
'''Het is zeer urgent om klimaatverandering aan te pakken omdat de aarde in een ongekend tempo opwarmt. Dat leidt tot aanzienlijke en mogelijk onomkeerbare gevolgen voor de mens, de natuur en het milieu.'''

Dit is waarom het zo urgent is:

* '''Snelle opwarming''': De aarde is al 1,3 graad Celsius opgewarmd sinds het einde van de 19e eeuw. De doelstelling van het Akkoord van Parijs is de opwarming te beperken tot 1,5 graad Celsius. Voorspellingen geven aan dat die 1,5 graad opwarming binnen het komende decennium kan worden bereikt. In Nederland is de temperatuur al met 2,3 graden Celsius gestegen.
* '''Onomkeerbare effecten''': Sommige effecten van klimaatverandering, zoals het smelten van ijskappen en zeespiegelstijging, zijn al onomkeerbaar.
* '''Extreem weer''': Klimaatverandering leidt tot meer frequente en intense extreme weersomstandigheden, zoals hittegolven, droogtes, zware regenval en zware stormen.
* '''Voedsel- en wateronzekerheid''': Miljoenen mensen worden geconfronteerd met acute voedselonzekerheid en afnemende waterzekerheid als gevolg van klimaatverandering.
* '''Kwetsbaarheid van ecosystemen''': Ecosystemen hebben moeite om zich aan te passen aan de klimaatverandering en sommige hebben hun aanpassingslimieten al bereikt. De meest kwetsbare mensen en ecosystemen worden onevenredig zwaar getroffen.
* '''Gevolgen op lange termijn''': Zelfs als de uitstoot van broeikasgassen onmiddellijk stopt, zullen sommige veranderingen, zoals zeespiegelstijging, nog honderden of duizenden jaren doorgaan.
* '''Bedreigingen voor de gezondheid''': Klimaatverandering vormt een belangrijke bedreiging voor de gezondheid van mensen, dieren en planten, verergert bestaande gezondheidsproblemen en maakt ze zelfs erger.

Om de ergste gevolgen van klimaatverandering te voorkomen, zijn drastische en onmiddellijke maatregelen nodig om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Dit omvat het verminderen van de uitstoot met ongeveer 43% in 2030 en 60% in 2035 (vergeleken met de niveaus van 2019) en het bereiken van een CO2-uitstoot van nul in 2050.
</div>

= Extreme urgentie =

== Samenvatting ==
[[Bestand:Temperatuur stripes Ed Hawkins.png|miniatuur|650x650px|''Bron: Ed Hawkins.'' <ref> [https://showyourstripes.info/ Ed Hawkins. Show Your Stripes] </ref>|gecentreerd]]

'''Er is nog maar weinig tijd om te voorkomen dat de Aarde opwarmt boven de 1,5 °C (vergeleken met de pre-industriële periode). Of anders uitgedrukt, de koolstofreserve is bijna op.'''

'''Het verbranden van fossiele brandstoffen om energie en warmte op te wekken heeft de ontwikkeling en bloei van de samenleving mogelijk gemaakt, maar nu zien we de onbedoelde gevolgen. De kooldioxide die aan de atmosfeer is toegevoegd zorgt ervoor dat de temperatuur wereldwijd stijgt, waardoor hittegolven heter worden en stortregens heviger.''' <ref>[https://globalcarbonbudget.org/ Global Carbon Budget]</ref>

'''De daaruit voortvloeiende grootschalige ontwrichting en het lijden worden steeds zichtbaarder. Bovendien blijkt klimaatverandering de ongelijkheid in de wereld te vergroten vanwege een verband tussen temperatuur en economische groei.'''<ref> [https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1816020116 Global warming has increased global economic inequality | PNAS]</ref>

Kunnen we de opwarming van de Aarde nog beperken tot 1,5 °C of lager? Nadat de opwarming in 2024 voorbij de 1,5 graad schoot, wordt dat steeds minder waarschijnlijk.<ref>[https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00139157.2025.2434494 Global Warming Has Accelerated: Are the United Nations and the Public Well-Informed? | Environment: Science and Policy for Sustainable Development]</ref> Niet omdat het technisch onhaalbaar is, maar omdat het klimaatbeleid en de maatregelen simpelweg te traag worden uitgevoerd. Hoewel duurzame ontwikkelingen snel gaan, wordt het gebruik van fossiele brandstoffen niet snel genoeg teruggedrongen.

Daar komt bij dat de werkelijkheid de wetenschappelijke projecties vaak inhaalt. Veel ontwikkelingen blijken sneller te gaan dan de klimaatmodellen hebben voorspeld.<ref> [https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2411258121 Global emergence of regional heatwave hotspots outpaces climate model simulations | PNAS]</ref>

Een rapport van een grote groep medische wetenschappers roept in toptijdschrift ''The Lancet'' op: “Ongekende opwarming vraagt om ongekende actie.”<ref> [https://www.thelancet.com/journals/lanpub/article/PIIS2468-2667(24)00055-0/fulltext The 2024 Europe report of the Lancet Countdown on health and climate change: unprecedented warming demands unprecedented action | The Lancet]</ref>

Tot het moment dat we de wereldwijde uitstoot van koolstofdioxide terugbrengen tot "netto nul" zal de planeet zal blijven opwarmen, en dat zal een heel slecht effect hebben op al het leven op Aarde. Daarna zullen we nog generaties lang moeten leven en lijden in een warmer klimaat. De keuzes die we nu maken hebben een grote invloed op de toekomst.

Deze video vat het goed samen.

<youtube>WL2W5uMI0jg</youtube>

Tekst van de video:

<blockquote>

De uitstoot van fossiele brandstoffen heeft een recordhoogte bereikt en het is duidelijk dat we niet genoeg doen om de klimaatcrisis aan te pakken.

De huidige verplichtingen worden niet nagekomen en de beloften die zijn gedaan in het kader van de Overeenkomst van Parijs van 2015 zijn niet ambitieus genoeg om de wereldwijde temperatuurstijging onder de 1,5°C te houden.

Een recent rapport van de V.N. zegt... Als we doorgaan met hetzelfde beleid, zal de wereld in 2100 met drie graden zijn opgewarmd, wat verschrikkelijke gevolgen zal hebben over de hele wereld. Sinds 1990 hebben de grootste vervuilers de klimaatcrisis aangewakkerd.

Maar hoewel deze landen doelen hebben gesteld om hun uitstoot te verminderen en netto nul te worden via hun NDC's, zijn er grote hiaten. Om hun netto nul doelen te bereiken, moeten de vier grootste vervuilers snel en permanent stoppen met het gebruik van koolstof. De tijd dringt.

Met het huidige emissietempo missen we de doelstelling van 1,5 graad waarschijnlijk al over zes jaar.

Nieuwe NDC's voor 2025 zijn onze laatste kans om de uitstoot aanzienlijk te verminderen.

Regeringen, financiers en beleidsmakers moeten ambitieuzer zijn en samenwerken om ongekende, grootschalige oplossingen te implementeren om netto nul te bereiken en onze planeet te beschermen voor toekomstige generaties.</blockquote>

<blockquote> '''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Noodtoestand van het klimaat ==
'''Er is alle reden om van een noodtoestand te spreken. Alle resultaten van klimaatonderzoek wijzen in dezelfde richting: wanneer niet onmiddellijk een eind wordt gemaakt aan het gebruik van fossiele brandstoffen, koerst de Aarde af op een ramp. Dit soort uitspraken wordt vaak afgedaan als doemscenario’s maar de werkelijkheid is dat die door solide wetenschappelijk onderzoek wordt gesteund.'''

'''Die wetenschap geeft tegelijkertijd ook de richting aan van de oplossingen waarmee tenminste de ergste gevolgen van klimaatverandering kunnen worden bestreden.'''

In 2024 verscheen ''The 2024 state of the climate report: Perilous times on planet Earth'', onderschreven door 16.000 wetenschappers van over de hele wereld.<ref> [https://academic.oup.com/bioscience/article/74/12/812/7808595#498670967 The 2024 state of the climate report: Perilous times on planet Earth | BioScience]</ref>

De conclusies van dit rapport geven de urgentie weer van maatregelen om de ergste gevolgen van klimaatverandering af te wenden:

* Ondanks tientallen jaren van wetenschappelijke publicaties, klimaatconferenties en bewijs van de gevolgen van klimaatverandering, blijft de vooruitgang tegenvallen door financiële en politieke weerstand. De uitstoot van broeikasgassen blijft stijgen, wat ons richting een klimaatcatastrofe drijft. Vooral de armste bevolkingsgroepen zullen de zwaarste gevolgen ondervinden.
* Er is dringend actie nodig om fossiele brandstoffen af te bouwen, met een mondiale koolstofprijs als belangrijke stap. Het terugdringen van methaanuitstoot, een krachtig broeikasgas met kortetermijneffecten, kan snel verlichting bieden en extreme gevolgen voorkomen. Daarnaast moeten voedsel- en consumptiepatronen veranderen, overconsumptie verminderen en moet de focus verlegd worden naar plantaardige voeding en duurzame productie.
* Dat wordt moeilijk gemaakt door het gedrag van de superrijken, de miljardairs die hun fortuin met meer dan duizend miljard US dollar hebben zien stijgen tijdens de coronapandemie. Deze megavervuilers hebben grote invloed op het dagelijks leven van gewone mensen. Miljardairs hebben een CO2-voetafdruk die duizenden keren groter is dan die van gemiddelde burgers, zelfs in de rijkste landen. Ze gebruiken hun macht om hun positie te behouden, wat erop neer komt dat meer fossiele brandstoffen worden opgepompt en verbrand, alles om hun winsten veilig te stellen.<ref> [https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15487733.2021.1949847 The outsized carbon footprints of the super-rich | Sustainability: Science, Practice and Policy]</ref>
* De illusie van onbeperkte economische groei moet plaatsmaken voor een duurzaam, sociaal rechtvaardig model. Onderwijs en empowerment van meisjes en vrouwen kunnen bijdragen aan bevolkingsstabilisatie. Wereldwijde klimaatonderwijs programma’s kunnen bewustzijn en actie stimuleren.
* Het beschermen en herstellen van ecosystemen is essentieel om de schade te beperken. Alleen met doortastende, op wetenschap gebaseerde maatregelen kan de mensheid de natuur beschermen, grootschalig lijden voorkomen en een leefbare toekomst waarborgen. De tijd om te handelen is nu – de toekomst van de mensheid staat op het spel.
<blockquote>'''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

=== Elke tiende graad telt ===
'''Maximaal 1,5 °C opwarming in 2050 is het doel van het Akkoord van Parijs dat nog steeds door de meeste landen wordt onderschreven. Door het gebrek aan daadwerkelijke actie van overheden en bedrijven wordt het steeds onwaarschijnlijker dat dat doel wordt gehaald. Elke tiende graad verdere opwarming heeft grote, directe en langetermijn gevolgen voor het welzijn van de mensheid en ecologische systemen.'''

Terwijl we het doel van het Akkoord van Parijs zien wegglippen, is het nog steeds van het grootste belang om zelfs maar een tiende van een graad toekomstige opwarming van de aarde te voorkomen. Het is tijd om te erkennen dat business-as-usual voor een planeet in gevaar niet langer haalbaar is en dat we moeten beginnen met plannen voor een wereld die prioriteit geeft aan behoud, duurzaamheid, veerkracht en rechtvaardigheid.

Uiteindelijk zal de aanpak van klimaatverandering een gecoördineerde inspanning vereisen om niet alleen de uitstoot te verminderen en kwetsbare gemeenschappen te ondersteunen, maar ook om stapsgewijze veranderingen op lange termijn door te voeren voor de mensheid en ander leven op aarde.

Zowel het Internationaal Energieagentschap (IEA) als de Intergouvernementele Werkgroep inzake Klimaatverandering van de Verenigde Naties (IPCC) hebben ondubbelzinnig verklaard dat de ontwikkeling van nieuwe olie- en gasvelden onmiddellijk moet worden stopgezet om op tijd netto-nul-emissies te bereiken en zo de opwarming van de Aarde op een relatief veilig niveau te stoppen.<ref> [https://iea.blob.core.windows.net/assets/deebef5d-0c34-4539-9d0c-10b13d840027/NetZeroby2050-ARoadmapfortheGlobalEnergySector_CORR.pdf IEA: Net Zero by 2050. A Roadmap for the Global Energy Sector | International Energy Agency]</ref><ref> [https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/downloads/report/IPCC_AR6_SYR_LongerReport.pdf IPCC Climate Change 2023 Synthesis Report | IPCC] </ref>

Beide organisaties hebben ook ondubbelzinnig verklaard dat, om ook maar een 50-50 kans te hebben om de opwarming van de Aarde te stoppen bij de Parijse doelstelling van 1,5 graad, de bestaande infrastructuur voor fossiele energie vóór het einde van de verwachte levensduur buiten gebruik moet worden gesteld.

Producenten van fossiele energie weten dit. In een ''Energy Security Scenario'' voor 2023 dat door Shell is uitgebracht, wordt bijvoorbeeld een onmiddellijk einde gesteld aan de groei van de olie- en gasproductie in modellen die de opwarming onder de 1,5 °C houden.<ref> [https://www.shell.com/news-and-insights/scenarios/the-energy-security-scenarios.html Shell: The Energy Security Scenarios | Shell]</ref>
<blockquote> '''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== Urgentie onvoldoende onderkend ==
Het is verbijsterend dat nog steeds wereldwijd overheden een apathische houding innemen als het gaat om het voorkomen en bestrijden van de gevolgen van klimaatverandering. Een rapport van Climate Action Tracker (2024) zegt het zo:<ref> [https://climateactiontracker.org/documents/1277/CAT_2024-11-14_GlobalUpdate_COP29.pdf Climate Action Tracker Warming Projections Global Update, November 2024 | Climate Action Tracker]</ref>
<blockquote>Ondanks het feit dat de klimaatcrisis steeds erger wordt, met steeds meer bosbranden, stormen, overstromingen en droogtes, laat onze laatste update van de wereldwijde temperatuur zien dat de voorspellingen voor de opwarming van de aarde in 2100 sinds 2021 niet zijn verbeterd. Het huidige beleid zet de wereld op het pad naar een opwarming van 2,7°C. </blockquote>Er gaapt een grote kloof tussen wat er in de praktijk gebeurt op het gebied van klimaatverandering en de urgentie die regeringen geven aan het beleid dat nodig is om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, waardoor de opwarming van de aarde met bijna 0,3°C per decennium toeneemt. Gemengde signalen vanuit de politiek belemmeren duidelijk de vooruitgang in klimaatactie.
[[Bestand:Temperature pathways to 2100.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Verwachte opwarming gebaseerd op toezeggingen en huidig beleid. Het huidige beleid — minimale actie — leidt tot een opwarming van 2,5-2,9 °C in 2100.'']]Aan de positieve kant maken hernieuwbare energie en elektrische voertuigen enorme vooruitgang. Energie-investeringen in schone energie zijn nu voor het eerst twee keer zo hoog als die in fossiele brandstoffen, met name olie en gas, terwijl investeringen in schone productiecapaciteit snel toenemen.

De keerzijde is dat overheidssubsidies voor fossiele brandstoffen nog steeds ongekend hoog zijn en dat de financiering van projecten voor fossiele brandstoffen tussen 2021 en 2022 verviervoudigd is. Het is dan ook niet verrassend dat emissie projecties een emissiepiek verwachten aan het einde van het decennium, waardoor er in die periode niet genoeg uitstoot daling is om het doel van het Akkoord van Parijs te halen.

Het lijkt misschien alsof we de afgelopen drie jaar tot stilstand zijn gekomen, maar er gebeurt eigenlijk heel veel. Door de exponentiële groei van hernieuwbare energie kunnen we nu een snellere daling verwachten na 2030, ondanks de stijgende uitstoot tot nu toe. Helaas gaat het niet allemaal de goede kant op.

<blockquote> '''Bron:'''

‎<references />
</blockquote>

=== Klimaatverandering en de wereldwijde samenleving ===
Een toename van overstromingen, droogtes en bosbranden zal het wereldwijde voedselsysteem ernstig verstoren. Als gevolg daarvan zullen de prijzen van essentiële grondstoffen naar verwachting stijgen, wat zal leiden tot economische instabiliteit en grotere sociale spanningen.

Dichtbevolkte gebieden kunnen steeds onbewoonbaarder worden, waardoor honderden miljoenen mensen hun heil elders gaan zoeken. Deze massale migratie kan politieke onrust veroorzaken in meer welvarende regio's, waardoor de situatie nog ingewikkelder wordt.

Naast het wegtrekken van mensen zullen ook bacteriën en insecten migreren, wat kan leiden tot uitbraken van dodelijke ziekten. De concurrentie om slinkende hulpbronnen zal waarschijnlijk escaleren in militaire conflicten, waardoor juist de transnationale allianties die nodig zijn om deze mondiale uitdagingen aan te pakken onder grote druk komen te staan.

Samengevat bedreigen de cascade-effecten van klimaatverandering niet alleen de voedselzekerheid, maar ook de sociale stabiliteit en de internationale samenwerking.

=== Kleine kans, grote gevolgen ===
De meest ernstige scenario’s, waarin niets wordt gedaan om de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen, lijken weinig waarschijnlijk. Er worden inmiddels maatregelen genomen om de ergste gevolgen te verminderen. Duurzame energie neemt snel toe en ook op andere terreinen worden duurzame oplossingen ontwikkeld. Dat kan leiden tot het optimistische geloof dat de technologie de gevolgen van klimaatverandering zal afwenden.

Dit is echter een gevaarlijke illusie. Het klimaat is inmiddels onomkeerbaar veranderd en sommige componenten van het klimaatsysteem zijn al ver voorbij hun veilige limiet. Steeds meer wetenschappers zijn tot de overtuiging gekomen dat rampscenario’s waarschijnlijk zijn.<ref>[https://www.livescience.com/planet-earth/rivers-oceans/we-dont-really-consider-it-low-probability-anymore-collapse-of-key-atlantic-current-could-have-catastrophic-impacts-says-oceanographer-stefan-rahmstorf 'We don't really consider it low probability anymore': Collapse of key Atlantic current could have catastrophic impacts, says oceanographer Stefan Rahmstorf | LiveScience]</ref>

'''Het is een gok die we niet moeten wagen. Van alle oplossingen is het onmiddellijk verminderen van het gebruik van fossiele brandstoffen verreweg het meest zeker.'''<blockquote>'''Bron:'''
<references />
</blockquote>

== De grenzen van onze planeet ==
'''Planetaire grenzen (''‘Planetary Boundaries’'') zijn wetenschappelijk vastgestelde limieten waarbinnen de mensheid op een veilige manier kan opereren om de stabiliteit en veerkracht van de systemen van de aarde die het leven mogelijk maken, te behouden. Volgens de Planetary Health Check (een initiatief van een collectief van vooraanstaande klimaatwetenschappers wereldwijd) zijn zes van de negen planetaire grenzen nu substantieel overschreden. Dat zijn er twee meer dan in 2015 ten tijde van de vorige Planetary Health Check. De toestand van het aardsysteem is verder verslechterd sinds de laatste beoordeling in 2023.<ref> [https://www.planetaryhealthcheck.org/ The Planetary Health Check]</ref>'''

Zie ook: [[Extreme urgentie#Verdieping|Verdieping: Planetaire grenzen]].

Het begrip Planetaire Grenzen werd in 2009 geïntroduceerd in een artikel in Nature.<ref> [https://www.nature.com/articles/461472a A safe operating space for humanity | Nature]</ref> Het idee is gebaseerd op wetenschappelijk bewijs dat menselijk handelen, vooral dat van geïndustrialiseerde samenlevingen sinds de Industriële Revolutie, de belangrijkste aanjager is geworden van wereldwijde milieuveranderingen. Het overschrijden van een of meer planetaire grenzen kan slecht zijn, zelfs catastrofaal, omdat het risico bestaat dat er drempels worden overschreden die plotselinge, niet-lineaire milieuveranderingen teweeg kunnen brengen binnen systemen op continentale tot planetaire schaal.

Deze planetaire grenzen (hieronder gespecificeerd) geven de veilige niveaus aan van menselijke druk op negen kritische milieuprocessen, die samen de stabiliteit en veerkracht van de aarde waarborgen. Bij overschrijding lopen we het risico onomkeerbare schade aan te richten aan de aarde, wat ook onze samenlevingen en economieën bedreigt.

Omdat deze grenzen onderling afhankelijk zijn, leidt het overschrijden van één grens vaak tot het beïnvloeden van andere, wat kan resulteren in meerdere kritieke processen die hun veilige grenzen verlaten. Duurzaamheidsbeslissingen kunnen daarom niet geïsoleerd worden genomen. Alleen door alle negen planetaire grenzen te respecteren, kunnen we de veilige leefruimte voor de menselijke beschaving in stand houden en voorkomen dat we onze planeet onherstelbaar beschadigen.
[[Bestand:Planetary Health.jpg|gecentreerd|miniatuur|650x650px|''Overzicht van de toestand van de planetaire grensprocessen. Drie bevinden zich nog in de veilige (groene) zone: ozon, aerosolen en oceaanverzuring. Drie andere bevinden zich in de (oranje) zone van toenemend risico: zoetwater, landgebruik en klimaatverandering-CO2. De overige processen zitten ver in de zone van hoog risico. Bron: Planetary Health Check.'']]Zie: [[Extreme urgentie#Verdieping|Verdieping: Plantaire grenzen]].<blockquote> '''Bronnen:'''

‎<references />

</blockquote>

== “You can’t hide from climate change” ==
Er zijn geen plekken op Aarde waar we gegarandeerd veilig zijn voor de gevolgen van klimaatverandering. Dat bleek toen de inwoners van Asheville tot hun verrassing zwaar werden getroffen door de orkaan Helene die ver van de kust verwoestingen aanrichtte en slachtoffers maakte. De kunstenaarsstad Asheville werd door sommige persbureaus al lange tijd omschreven als een “klimaatparadijs”, of een plaats die veilig is voor klimaatverandering. Het heeft geen last van de bosbranden die vaak voorkomen in delen van Californië of de stormvloeden die het leven in kuststeden vaak overhoop gooien.<ref> [https://www.nytimes.com/2024/10/01/climate/asheville-climate-change-flood.html ‘Climate Havens’ Don’t Exist | NYT]</ref>

Helene heeft misschien een extra boost gekregen van de vochtige grond die achterbleef door de regens die door de regio trokken voordat ze Asheville trof. Wetenschappers noemen dit fenomeen het bruine-oceaan effect, omdat het ervoor zorgt dat een met water verzadigde bodem een storm op dezelfde manier beïnvloedt als het zeeoppervlak.

Peter Kalmus is een klimaatwetenschapper die twee jaar voor de verwoestende branden van januar 2025 Los Angeles had verlaten. Hij schrijft in de New York Times dat hij de branden had zien aankomen. Omdat het niet meer veilg voelde, verhuisde hij met zijn gezin naar North Carolina, niet ver van 'klimaatparadijs' Asheville. Zijn oude buurtje in LA, inclusief het huis waar zijn kinderen opgroeiden, is volledig afgebrand. Of zijn nieuwe woonplaats veilig zal zijn, is nog maar de vraag.<ref> [https://www.nytimes.com/2025/01/10/opinion/la-fires-los-angeles-wildfires.html As a Climate Scientist, I Knew It Was Time to Leave Los Angeles | NYT]</ref>

Ook in Europa zijn er plaatsen waar het risico groter is, zoals kustgebieden, rivierdalen of bosgebieden, en gebieden die minder risicovol zijn. Maar nergens zijn we helemaal vrij van de gevolgen van klimaatverandering. Binnen afzienbare tijd zal de keuze van onze woonplaats niet meer alleen worden bepaald door onze economische of lifestyle voorkeur maar ook door de hoogte van onze verzekeringspremies.<blockquote>'''Bronnen:'''

<references />

</blockquote>

<div style="background:#F0F8FF">

= '''Verdieping''' =

== Verdieping: Planetaire grenzen ==
Verdieping bij: [[Extreme urgentie#De grenzen van onze planeet|De grenzen van onze planeet]]
De negen planetaire grenzen zijn:<ref> [https://www.planetaryhealthcheck.org/ The Planetary Health Check]</ref>
# '''Biosfeer'''. <ref> De biosfeer is de zone van het leven op Aarde. Het is het wereldwijde ecologische systeem dat alle levende wezens en hun onderlinge relaties omvat, inclusief hun interacties met de onderdelen van de lithosfeer, cryosfeer, hydrosfeer en atmosfeer. (https://en.wikipedia.org/wiki/Biosphere)</ref> Sinds 1950 voorbij de kritische drempel. De afname van de diversiteit, omvang en gezondheid van levende organismen en ecosystemen ondermijnt het vermogen van de biosfeer om de toestand van de planeet te reguleren, doordat dit de energiebalans en chemische cycli op aarde beïnvloedt. Zowel het verlies aan genetische diversiteit als de achteruitgang van de functionele integriteit van ecosystemen hebben de veilige grenzen overschreden. Hierdoor wordt de stabiliteit van de planeet bedreigd, wat essentiële processen zoals klimaatregulatie en de ondersteuning van het leven in gevaar brengt.
# '''Vervuiling'''. Sinds 1950 overschreden. De introductie van nieuwe substanties omvat synthetische chemicaliën en stoffen zoals microplastics, hormoonontregelaars en organische verontreinigende stoffen, evenals door mensen gemobiliseerd radioactief materiaal, zoals kernafval en kernwapens. Daarnaast spelen menselijke interventies in evolutionaire processen een rol, zoals genetisch gemodificeerde organismen (GGO's) en andere directe wijzigingen van de evolutie. Momenteel wordt een gevaarlijke hoeveelheid synthetische stoffen in het milieu gebracht zonder voldoende tests op veiligheid, wat betekent dat de uitstoot van deze stoffen het veilige niveau overschrijdt.
# '''Landgebruik'''. Vanaf 1960 voorbij de veilige limiet. De aantasting van natuurlijke landschappen door ontbossing en verstedelijking vermindert cruciale ecologische functies zoals koolstofvastlegging, vochtrecycling en het behoud van leefgebieden voor wilde dieren. Deze functies zijn essentieel voor de gezondheid en stabiliteit van het aardsysteem. Wereldwijd zijn de resterende bosgebieden in alle drie de belangrijke biomen — tropisch, boreaal en gematigd — onder het veilige niveau gezakt. Dit verlies aan bosbedekking vermindert het vermogen van de aarde om broeikasgassen te absorberen en natuurlijke ecosystemen te ondersteunen, wat verdere klimaat- en biodiversiteitsproblemen veroorzaakt.
# '''Zoetwater'''. Vanaf 1960 voorbij de veilige limiet. De verstoring van zoetwatercycli, waaronder rivieren en grondwater, beïnvloedt natuurlijke processen zoals koolstofvastlegging en biodiversiteit. Deze verstoringen kunnen leiden tot verschuivingen in neerslagpatronen en andere cruciale ecologische functies. Menselijke activiteiten, zoals overmatig waterverbruik en het wijzigen van waterlopen, hebben zowel blauw water (rivieren, meren) als groen water (grondwater) uit balans gebracht. Hierdoor zijn de veilige niveaus van deze waterbronnen overschreden, wat negatieve gevolgen heeft voor ecosystemen en de stabiliteit van het klimaat.
# '''Voedingsstoffen.''' Vanaf 1970 voorbij de veilige limiet. De verstoring van natuurlijke voedingsstoffen cycli, zoals die van stikstof en fosfor, heeft ingrijpende gevolgen voor het milieu en ecosystemen. Deze elementen zijn essentieel voor het ondersteunen van leven en het behoud van gezonde ecosystemen. De wereldwijde fosforstroom naar oceanen en de industriële fixatie van stikstof (het onttrekken van stikstof uit de atmosfeer voor landbouw en industrie) hebben de natuurlijke cycli van deze voedingsstoffen ernstig verstoord. Dit heeft ertoe geleid dat de veilige grenzen voor stikstof- en fosforcycli zijn overschreden, met negatieve gevolgen voor biodiversiteit, waterkwaliteit en het klimaat.
# '''Klimaat'''. Vanaf 1990 voorbij de veilige limiet. De verandering in de verhouding tussen inkomende en uitgaande energie van de aarde, veroorzaakt door een toename van broeikasgassen en aerosolen. Meer vastgehouden straling veroorzaakt een stijging van de globale temperaturen en verandert de klimaatpatronen.
# '''Oceaanverzuring'''. Limiet nog net niet overschreden in 2024. Oceaanverzuring is een proces waarbij de zuurgraad van oceaanwater toeneemt (de pH daalt) door de opname van CO2 uit de atmosfeer. Dit fenomeen heeft ernstige gevolgen voor kalkvormende organismen zoals koraal en schelpdieren, omdat het hun vermogen vermindert om kalkhoudende structuren zoals schelpen en skeletten te vormen. Dit verstoort mariene ecosystemen en bedreigt de biodiversiteit. Daarnaast vermindert oceaanverzuring de capaciteit van de oceaan om als koolstofput te fungeren, wat de klimaatverandering verder verergert. De verzadigingstoestand van aragoniet, een belangrijke indicator voor oceaanverzuring, bevindt zich momenteel nog binnen de veilige marges, maar nadert de grens van wat als veilig wordt beschouwd.
# '''Aerosolen'''. De toename van zwevende deeltjes in de atmosfeer, veroorzaakt door zowel menselijke activiteiten als natuurlijke bronnen, heeft een aanzienlijke impact op het klimaat door veranderingen in temperatuur- en neerslagpatronen teweeg te brengen. Deze aerosolen kunnen de zonlichtabsorptie en -reflectie beïnvloeden, wat resulteert in lokale en wereldwijde klimaatveranderingen. Momenteel blijft het verschil in atmosferische aerosolbelasting tussen het noordelijk en het zuidelijk halfrond binnen de veilige grenzen, maar het is essentieel om deze niveaus te monitoren, aangezien verdere veranderingen de stabiliteit van het klimaat kunnen bedreigen.
# '''Ozon'''. De ozonlaag in de stratosfeer speelt een cruciale rol in het beschermen van het leven op aarde tegen schadelijke ultraviolette (UV) straling. Het afnemen van de ozonlaag, voornamelijk door door de mens veroorzaakte chemicaliën, leidt tot een verhoogde blootstelling aan UV-straling op het aardoppervlak. Momenteel bevindt de totale hoeveelheid stratosferisch ozon zich binnen veilige grenzen, en er is een herstel aan de gang. Hoewel de waarden nog steeds onder die van halverwege de 20e eeuw liggen, wijst dit op positieve vooruitgang in de bescherming van de ozonlaag en de vermindering van schadelijke emissies.

De Aarde als geheel — zowel de levende als de niet-levende natuur, inclusief de mensheid — wordt tegenwoordig beschouwd als één samenhangend systeem, Systeem Aarde. Dat houdt in dat morrelen aan een element van het systeem onvermijdelijk gevolgen heeft voor andere elementen. Opwarming van de atmosfeer en de oceanen heeft invloed o.a. op de wereldwijde zeespiegel, biodiversiteit, landbouw en sociaal-economische verhoudingen. (Zie Verdieping: Systeem aarde.)

De planetaire grenzen zijn een checklist voor de gezondheid van het Systeem Aarde. Ze hangen nauw samen met de terugkoppelingen en de omslagpunten in het klimaatsysteem. (Zie: [[Feedbacks en tipping points]].) Dat zijn de mechanismen die leiden tot overschrijding van planetaire grenzen.

<blockquote> '''Bronnen:'''

<references />

</blockquote>
</div>