Klimaatverandering: plant een boom en voorkom dat je verzuipt. Of

Klimaatverandering: plant een boom en voorkom dat je verzuipt. Of niet?
Mensen en bedrijven gebruiken veel energie. Wanneer olie, kolen of gas worden gebruikt als energiebron,
komt hierbij vaak CO2 (koolstofdioxide) vrij. CO2 is net als methaan en lachgas een belangrijk broeikasgas.
Teveel broeikasgassen in de atmosfeer veroorzaken een stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde.
Daarnaast zal de neerslagintensiteit veranderen en zullen er vaker extreme weersomstandigheden
optreden. Deze veranderingen hebben zowel een maatschappelijke als een ecologische invloed. In
Nederland zullen de dijken verhoogd moeten worden; en de lente zal eerder beginnen. Veel planten bloeien
tegenwoordig bijvoorbeeld al veel eerder dan 50 jaar geleden. De profielwerkstuksuggesties in dit dossier
gaan over zeespiegelstijging als gevolg van klimaatverandering en de interactie tussen de bodem en het
klimaat.
Zeespiegelstijging
Zeespiegelstijging wordt vaak in één adem genoemd met het broeikaseffect. Als gevolg van het opwarmen
van de aarde is de zeespiegel gedurende de laatste 100 jaar met 10 tot 25 cm gestegen. Bij een verdere
opwarming zal hij in de toekomst nog verder stijgen.
Vier processen spelen een rol bij zeespiegelstijging door klimaatopwarming:
1.
het smelten van kleine gletsjers
2.
de thermische expansie van oceanen
3.
het smelten van de Groenlandse ijskap
4.
het groeien van de Antarctische ijskap
Het is moeilijk om precies vast te stellen hoeveel ieder proces bijdraagt aan de toekomstige
zeespiegelstijging. Gletsjers zijn ijsmassa’s die op het land gevormd worden en groot genoeg zijn om
bergafwaarts te glijden. Voorbeelden van kleine gletsjers zijn gletsjers in de Alpen, de Himalaya, en
Scandinavië. Groenland en Antarctica worden ijskappen genoemd, omdat zij het overgrote deel van het
onderliggende land bedekken. De afgelopen decennia hebben gletsjers over de hele wereld zich
teruggetrokken. Hierdoor is de zeespiegel naar schatting 2 tot 5 centimeter gestegen. Om de bijdrage van
kleine gletsjers te kunnen bepalen, moet van alle kleine gletsjers op de wereld bekeken worden hoe groot
ze zijn en hoe ze reageren op het warmer wordende klimaat. De gevolgen van een opwarmend klimaat voor
de ijskappen op Groenland en Antarctica zijn moeilijker in te schatten door het ontbreken van lange
meetreeksen. Daarnaast reageren grote ijskappen uiterst traag op klimaatveranderingen. Huidige
ijsafbrokkeling kan dus gedeeltelijk het gevolg zijn van een warmere periode lang geleden. Desondanks
kunnen we wel iets zeggen over de invloed van de ijskappen op de zeespiegel. Een enkel graadje
opwarming zal niet meteen tot een grootschalige smelting van Antarctica leiden. De neerslag op Antarctica
neemt echter wel toe bij een hogere temperatuur. De koude lucht boven dit continent kan namelijk weinig
vocht bevatten, waardoor het weinig sneeuwt. Wanneer de lucht boven Antarctica opwarmt, zal er meer
sneeuw vallen. Hierdoor groeit de Antarctische ijskap en daalt de zeespiegel. Doordat Groenland minder
koud is dan Antarctica, zal het ijs in een warmer klimaat hier wel smelten en zeespiegel stijgen. De beide
grote ijskappen reageren bij een opwarming dus tegengesteld.
Het volume van oceaanwater zet uit door het opwarmen van de oppervlaktelaag. Hierdoor stijgt de
zeespiegel bij een toename van de gemiddelde temperatuur op aarde. Om de invloed van dit proces op de
algehele zeespiegelstijging te berekenen, moet de oceaantemperatuur overal ter wereld worden gemeten.
De afgelopen 100 jaar heeft de uitzetting van zeewater naar schatting evenveel bijgedragen aan
zeespiegelstijging als het smelten van kleine gletsjers.
De wisselwerking tussen bodem en klimaat
Sommige bodems zijn rood van kleur, anderen zijn stenig of zeer nat. Klimaat is een van de factoren die de
diversiteit aan bodems veroorzaakt. Factoren als de hoeveelheid neerslag, zonneschijn en de temperatuur
beïnvloeden de chemische, fysische en biologische processen in de bodem. De bodem op een bepaalde
plek is het resultaat van al deze processen. Een verandering in het klimaat betekent dus een verandering in
de bodem. Kan een verandering in de bodem ook een verandering in het klimaat veroorzaken?
Door het broeikaseffect neemt de hoeveelheid CO2 in de lucht de laatste jaren toe. CO2 kan in de vorm van
'humus' (organische stof) in de bodem worden opgeslagen. Hierdoor wordt de bodemvruchtbaarheid
vergroot en de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer verlaagd.
De interactie tussen klimaat, vegetatie, fauna en gesteente aan het aardoppervlak bepalen de samenstelling
van de bodem op een bepaalde plek. Hierbij spelen topografie en tijd een belangrijke rol. Afhankelijk van de
combinatie van deze factoren zijn over de gehele wereld verschillende soorten bodems ontstaan. Allemaal
met hun eigen specifieke kenmerken. In natte gebieden sijpelt het regenwater door de bodem heen, lost
stoffen op en voert ze af naar het grondwater. In warme, droge gebieden blijven opgeloste stoffen door de
hoge verdamping in de bodem achter. Temperatuur regelt grotendeels de snelheid van chemische reacties
in de bodem. Neerslag en temperatuur bepalen samen de soort en dichtheid van de vegetatie (bv. tropische
oerwouden, steppegrassen of toendravegetatie). De combinatie van neerslag en temperatuur bepaalt ook
welke gewassen verbouwd kunnen worden. De bodem vervult dus een belangrijke functie in het ecosysteem
en de wereldvoedselproductie. Hij voorziet planten (en gewassen) van voedingsstoffen en vocht, filtert het
water voordat het bij het grondwater komt en fungeert als opslag voor koolstof in de vorm van humus
(organische stof). Klimaatsverandering beïnvloedt bodemprocessen waardoor de vegetatie verandert. Dit
heeft directe gevolgen voor de samenstelling van de bodem (meer of minder organische stof, meer of
minder bodembedekking, etc.).
Verhoogde CO2?uitstoot wordt gezien als één van de belangrijkste oorzaken van de klimaatsverandering.
Momenteel wordt veel onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om CO2 op te slaan in de bodem.
CO2 opslag in levende biomassa
Opslag in levende biomassa op aarde wordt als één van de manieren gezien om de CO2 concentratie te
verlagen. Planten nemen CO2 op en leggen de koolstof vast in organische verbindingen. Na oceanen
vormen bossen het grootste reservoir voor koolstof.
Planten gebruiken zonlicht voor de fotosynthese via de reactie: koolstofdioxide + water geeft suiker +
zuurstof. Koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer ontstaat bij de verbranding van plantaardige producten als
olie, steenkool en gas. Door het verbranden van deze fossiele brandstoffen geven wij als het ware de
koolstofdioxide, die planten er vroeger hebben uitgehaald, aan de atmosfeer terug. Een verhoogd CO2?
gehalte leidt tot een versterkt broeikaseffect. Dit beïnvloedt de plantengroei op verschillende manieren.
Door temperatuurstijging zullen sommige planten minder goed gedijen in Nederland en richting het noorden
vertrekken of helemaal verdwijnen. Anderzijds zullen nieuwe planten en gewassen vanuit het zuiden ons land
binnentrekken. Voor de landbouw geldt dat warmteminnende gewassen het hier beter zullen gaan doen
terwijl meer gematigde soorten het wellicht te warm krijgen. Daarnaast verlopen biologische processen
vaak sneller bij hogere temperaturen. Hierdoor zal een graan als tarwe bijvoorbeeld eerder geoogst kunnen
worden. Dit betekent echter niet dat je dan ook automatisch meer of vaker kunt oogsten.
Voor planten waarbij de hoeveelheid CO2 beperkend is voor de groei, versnelt een hogere CO2? concentratie
de fotosynthese. Andere planten reageren niet op dit verschil.
Het broeikaseffect heeft ook indirecte effecten op de plantengroei. Deze blijken over het algemeen
moeilijker te voorspellen dan de directe effecten. Een voorbeeld hiervan is de waterhuishouding. Zullen
neerslagpatronen veranderen als gevolg van het broeikaseffect? Zal er hierdoor vaker droogte optreden in
bepaalde delen van Nederland? Een ander voorbeeld is ons gematigde klimaat. Wij hebben nu zachte
winters door de Warme Golfstroom van de Atlantische Oceaan. Wat gebeurt er als deze verandert als
gevolg van het broeikaseffect? En hoe moeten we ons beschermen tegen de risico’s van een stijgende
zeespiegel? Een derde effect kan optreden wanneer de omstandigheden voor ziekten en plagen van
gewassen wijzigen.
De totale hoeveelheid koolstof die is opgeslagen in alle bossen op aarde is ongeveer gelijk aan de
hoeveelheid koolstof die zich als CO2 in de atmosfeer bevindt. Uitbreiding van de koolstofopslag in bossen
is een voor de hand liggende, goedkope methode om CO2 uitstoot als gevolg van het gebruik van fossiele
brandstoffen te compenseren. Dit kan bijvoorbeeld door het uit productie nemen van landbouwgebieden in
Europa in het kader van natuurontwikkeling, of door het tegengaan van ontbossing in de tropen. Dit laatste
is minder gemakkelijk dan het lijkt. De hoeveelheid koolstof die kan worden vastgelegd verschilt
bijvoorbeeld per type bos. Het is dus belangrijk om te weten hoelang koolstof in een bos blijft opgeslagen
en wat het effect van klimaatverandering op deze koolstofopslag is. Organisaties als Greenpeace zijn
bijvoorbeeld bang dat CO2 vastlegging in bossen slechts een tijdelijke oplossing is, die de aandacht afleidt
van het gebruik van fossiele energie.