Klimaatverandering Informatieblad 1 Het Broeikaseffect

Klimaatverandering Informatieblad 1 Het Broeikaseffect Ontdekking van het broeikaseffect Het broeikaseffect is in de 19e eeuw door drie wetenschappers ontdekt. In 1827 kwam de Fransman Jean Baptiste Joseph Fournier met het idee dat de temperatuur alleen verklaard kon worden door onzichtbare warmtestraling. De Engelsman John Tyndall maakte in 1861 resultaten bekend van laboratoriummetingen, waaruit bleek dat waterdamp en gassen als kooldioxide warmte opnamen. Hij dacht dat variaties in die gassen klimaatveranderingen konden verklaren. In 1896 publiceerde de Zweed Svante Arrhenius berekeningen van temperatuurveranderingen op aarde door variaties in de hoeveelheid kooldioxide. Een verdubbeling leidde volgens hem tot een opwarming van 4 tot 6 graden. Arrhenius wordt dan ook beschouwd als de ontdekker van het versterkt broeikaseffect. Het natuurlijk broeikaseffect Het broeikaseffect is een natuurlijk proces dat er voor moet zorgen dat de aarde warm blijft. Het is te vergelijken met een broeikas die wordt gebruikt voor tuinbouw, waarbij de buitenkant van de kas zo is samengesteld dat de zonnestralen in de kas worden vastgehouden om de planten te verwarmen. Bij de aarde zijn het stoffen in de dampkring die er voor zorgen dat de warmte wordt vastgehouden. Deze stoffen worden broeikasgassen genoemd. De belangrijkste broeikasgassen zijn waterdamp (H2O), koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), distikstofmonoxide of lachgas (N2O ) en Ozon (O3 ). Werking van het broeikaseffect Dankzij het broeikaseffect is er leven op aarde. De laag lucht om de aarde wordt de atmosfeer genoemd. Zonnestralen die de aarde bereiken worden aan het aardoppervlak teruggekaatst. Net zoals licht dat in een spiegen valt. De warmte van de teruggekaatste stralen wordt opgenomen door de broeikasgassen. En dat is maar goed ook. Als deze gassen er namelijk niet zouden zijn, zou de aarde te koud zijn om op te leven.
Voor het broeikaseffect is de aanwezigheid van kooldioxide (CO2) doorslaggevend. Kooldioxide komt in betrekkelijk hoge concentraties voor in de atmosfeer en het heeft een molecuul structuur die warmte goed absorbeert en weer in alle richtingen uitstraalt. De andere broeikasgassen leveren ook een bijdrage maar komen in veel kleinere hoeveelheden voor. De concentraties van de gassen hangt af van de hoeveelheid scheikundige processen op aarde. Kooldioxide komt vrij bij de verbranding van koolstof. Deze stof zit voornamelijk opgeslagen in hout, plantenresten en fossiele brandstoffen. Ook de mens produceert weer kooldioxide door adem te halen. Omgekeerd wordt CO2 weer door planten en algen opgenomen. De bijdrage die planten leveren aan de hoeveelheid koolstof wordt gevormd door het vergaan van de plant (fossiliseren). Het materiaal komt voor zeer lange tijd in de aardbodem en in de oceanen (via algen) terecht. De laatste eeuw is de bijdrage van de mens ook steeds belangrijker geworden. De industrie draait op fossiele brandstoffen en het gebruik van het autoverkeer neemt steeds meer toe. Wat is het versterkte broeikaseffect en hoe ontstaat het? Zoals je inmiddels weet wordt het broeikaseffect veroorzaakt door broeikasgassen. Deze gassen zijn in staat om de warmte in de atmosfeer te houden. Hoe meer broeikasgassen er zijn, hoe meer warmte er ook kan worden vastgehouden. De afgelopen decennia zijn er steeds meer broeikasgassen in de atmosfeer gekomen, bijvoorbeeld door de uitstoot van CO2. Niet alleen de stijging van de hoeveelheid broeikasgassen is een oorzaak van dit versterkte broeikaseffect, ook het kappen van grote stukken (regen)woud is indirect oorzaak. Het is zo dat bomen de eigenschap hebben om CO2 om te zetten in zuurstof (O2), waardoor de hoeveelheid broeikasgas afneemt. Door het kappen van bossen neemt de hoeveelheid CO2 die wordt omgezet naar O2 af. Sinds het begin van de industriële revolutie (circa 1750) is de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer met zo’n 34% gestegen. Het versterkte broeikaseffect ontstaat dus door een toename van broeikasgassen. Door de toename van bijvoorbeeld uitlaatgassen van fabrieken en auto's worden er de laatste tijd steeds meer broeikasgassen uitgestoten.
Het broeikaseffect elders Een goed voorbeeld van het effect dat het broeikaseffect kan hebben, is de planeet Venus Omdat Venus dichter bij de zon staat dan de aarde, valt een hogere temperatuur dan op aarde te verwachten. Het verschil is echter veel groter dan op basis van het verschil in afstand verwacht mag worden, en de oppervlaktetemperatuur van Venus (480°C) is hoger dan die van Mercurius hoewel Mercurius dichter bij de zon staat. De reden is dat Venus een zeer dichte atmosfeer heeft, die voor het grootste deel uit het broeikasgas kooldioxide bestaat. Het broeikaseffect is op Venus dan ook zeer sterk. Mercurius daarentegen heeft vrijwel geen atmosfeer, en derhalve ook geen broeikaseffect.