De gevolgen van klimaatverandering Module 3 Biosfeer, Dhr Afman, 4 november 2014 Maud Heldens, Simone Knook, Nicole Orchel, Julia Verboeket Inhoudsopgave Titel paginanummer Voorwoord Pagina 3 Inleiding Pagina 4 Theoretisch kader Pagina 5 Methode Pagina 8 Bronnen Pagina 10 2 Voorwoord Wij hebben gekozen om de klimaatverandering te onderzoeken. We dachten hier vrijwel meteen aan omdat het ons een heel interessant onderwerp leek. Ook is er op internet veel informatie over te vinden. Verder is het ook een actueel onderwerp omdat er veel discussie is over klimaatveranderingen. Je ziet het steeds vaker terugkomen in het nieuws en we merken de gevolgen van klimaatverandering ook steeds vaker zelf. Er zijn steeds vaker hevige regenbuien waardoor het water erg hoog gaat staan, of de temperatuur is in de zomer lager dan normaal en in de winter hoger. Deze dingen maken wij zelf mee en daardoor leek het ons een goed plan om over klimaatverandering ons onderzoek te houden. Klimaatverandering is ook een grote bedreiging voor de mensheid. Er worden veel acties tegen klimaatverandering gevoerd, kijk maar naar greenpeace of just dig it. Ook nemen provincies maatregelen om zo klimaatverandering te voorkomen. Denk aan energie besparing of meer duurzame energie. 3 Inleiding Wij hebben 15 artikelen gelezen en hierbij 15 PGO-modellen ingevuld. Uit het probleem van onze artikelen hebben we een onderzoeksvraag geformuleerd. De onderzoeksvraag luidt: Wat zijn de gevolgen van klimaatverandering in Limburg in tegenstelling tot andere provincies, en wat kan er gedaan worden om deze gevolgen te voorkomen? Uit deze onderzoeksvraag hebben we twee deelvragen geformuleerd: Wat zijn de gevolgen van de zonneactiviteit in Limburg? Hoe kunnen overstromingen in Limburg worden voorkomen? Hypothese De aarde warmt op. Dit betekent dat de zonneactiviteit toeneemt. Wij verwachten dat de gevolgen van deze toenemende zonneactiviteit zijn dat het warmer zal worden op aarde. Ook denken we dat de winters natter zullen worden. Het zal niet koud genoeg zijn voor sneeuw. Als er teveel regen valt dan zullen er in sommige gebieden in Limburg overstromingen plaatsvinden. Ook denken we dat de temperaturen minder regelmatig zullen zijn. Dus extreem warm of extreem koud. Overstromingen in Limburg zijn al jaren een probleem geweest. De kans op een kleine overstroming van de Maas is vrij groot, en komt gemiddeld ongeveer eens in de tien jaar voor. De overstromingen van de Maas zijn afhankelijk van de hoeveelheid neerslag die in het gebied valt. De Maas is namelijk een regenrivier. Wij denken dat overstromingen toch kunnen worden voorkomen. De Maas zou bijvoorbeeld bij risicogebieden groter gemaakt kunnen worden. Ook zouden nieuwe wijken dichter van de Maas af gebouwd kunnen worden. Zo zullen er steeds minder huizen in risicogebieden staan. Ook denken we dat overstromingen voorkomen kunnen worden met het verhogen of verbeteren van de dijken. 4 Theoretisch kader Klimaatverandering is een aanhoudende verandering in de toestand van het klimaatsysteem. Dit heeft natuurlijke oorzaken zowel als antropogene oorzaken. Waar de veilige grens van klimaatverandering moet liggen is niet vastgesteld, maar bij het bepalen van deze planetary boundary gebruiken ze zowel de concentratie CO2 in de atmosfeer en de radiative forcing als controlerende factoren.1 Om erachter te komen wat de oorzaken zijn van klimaatverandering wordt er onderzocht op natuurlijk gebied en antropogene oorzaken, zoals eerder vermeld. Er wordt bijvoorbeeld gekeken naar het luchtdrukverschil tussen verschillende plaatsen, die gepaard gaan met moessons. Ook de activiteit van de zon is een aandachtspunt op gebied van klimaatverandering. Uit onderzoek hiernaar is gebleken dat het niet alleen door de zonneactiviteit komt, maar dat er nog een versterker in het klimaat moet zitten waardoor het effect van de zon wordt vergroot. Zo zou dit de mens kunnen zijn doordat deze ervoor zorgt dat er meer broeikasgassen in de atmosfeer komen, maar vulkaanuitbarstingen en de verlegging van oceaanstromen kunnen ook een effect hebben op het klimaat. Dit is vanwege de zonlichtreflecterende stof dat vrij komt bij een vulkaanuitbarsting en het smeltwater dat bijvoorbeeld van de ijskappen af komt. 3 De Coronale Massa Emissies (CME) zijn ook van belang. Dit zijn enorme uitstotingen van elektrisch en magnetisch geladen gaswolken door de zon, die door de ruimte vliegen met steeds grotere snelheden. Een actieve zon, met veel CME’s, brengt zoveel elektrisch en magnetisch geladen gas om de aarde en de andere planeten dat een deel van de uit het heelal afkomstige kosmische straling afgebogen wordt en de aarde niet treft. Een actieve zon geeft zo aanleiding tot minder wolkvorming dan een niet-actieve zon. Ze zijn er achter gekomen dat de zon de laatste vijftig jaar actiever is geweest dan in de duizenden jaren hiervoor. Deze activiteit ging gelijk op met die van de aardse temperatuur. Het blijft nu speculeren of er een samenhang is tussen deze toename van zonneactiviteit en de opwarming van de aarde. Velen onderzoekers vermoeden dat de zonneactiviteit gaat afnemen en dat er een nieuwe kleine ijstijd zal ontstaan.5 Zo heeft wetenschapper Cornelius de Jager in de 20ste eeuw al voorspeld dat de zonneactiviteit in de 21ste eeuw naar verhouding lager zal zijn dan die in de 20ste eeuw, dit zal betekenen dat er minder energie-input in de aarde zal zijn, wat de opwarming van de aarde tegengaat. Deze theorie blijft echter een voorspelling, dus wat er in werkelijkheid zal gaan veranderen blijft afwachten. Dat temperatuurstijging zorgt voor een kleine ijstijd is een heel tegenstrijdig idee, maar wel het soort gedrag dat je van het klimaat mag verwachten. Broeikasgassen werken als isolatie maar doordat er steeds meer kooldioxide wordt uitgestoten, stijgt de gemiddelde temperatuur. Hoe warmer de aarde, hoe meer water er verdampt en 5 condenseert tot wolken. Die wolken kaatsen zonlicht terug waardoor de aarde niet verwarmt en de temperatuurstijging wordt afgeremd. Dit is dus negatieve terugkoppeling. Maar waterdamp is ook een broeikasgas. Hoe hoger de temperatuur dus wordt, hoe meer waterdamp er in de atmosfeer komt, die weer het broeikaseffect versterkt. Dat is dan weer positieve terugkoppeling. Een klimatoloog heeft aan één berekening weinig. Ook de constanten in formules zijn niet altijd exact bekend. Daarom moeten kleine variaties van een model worden door gerekend. Als een groot aantal simulaties hetzelfde voorspellen is dat waarschijnlijker dan een gebeurtenis zoals een wereldwijde ijstijd. Sommige simulaties wijzen echter wel op een lichte koeling in Europa, maar de komende honderd jaar verwachten onderzoekers in ieder geval geen spectaculaire klimaatwisselingen.6 Toch is in Nederland het klimaat in korte tijd al flink veranderd: de temperatuur is gestegen en de frequentie van hevige regenbuien is toegenomen. Scenario’s voor de toekomst zijn steeds zachtere winters en warmere zomers met extra kans op extreme hoeveelheden regen en een verder stijgende zeespiegel. 10 Er moeten veel aanpassingen komen omdat de klimaatveranderingen grote gevolgen zullen hebben op Nederland. Klimaatverandering heeft invloed op zaken als veiligheid, biodiversiteit, economie en het leefmilieu. De oplossing hiervan zal liggen in het koppelen van klimaataanpassingen aan gebiedsontwikkeling. Infrastructuur, water en duurzaamheid zullen een veel belangrijkere rol gaan spelen.12 Klimaatveranderingen maken Nederland meer kwetsbaar voor overstromingen, wateroverlast, droogte en hitte. Het overstromingsrisico kan structureel worden verkleind als de Rijksoverheid zich niet alleen zou richten op de beperking van overstromingskansen, maar ook op het verkleinen van de gevolgen van een overstroming. En door het beschikbare water van de Rijn beter te benutten, kunnen watertekorten in grote delen van Nederland worden voorkomen. Maar ook de natuur ondervindt de gevolgen van de klimaatverandering. Dieren en planten verplaatsen hun leefgebied of sterven uit. Een oplossing hiervoor is het vergroten van de diversiteit in leefgebieden en landschappen en het creëren van betere milieu- en watercondities zodat natuurlijke processen meer ruimte krijgen.13 Het klimaat veranderd dus en dit heeft gevolgen op heel Nederland, maar die gevolgen. zijn niet voor elke provincie hetzelfde. Zo zal het in Limburg in de zomer vaak extreem warm zijn, met langdurige droogte. Als er dan buien vallen, zullen deze veel heviger zijn met als gevolg wateroverlast, vooral in de steden. De winters daarentegen zullen als geheel natter zijn en daarom neemt de kans toe op hoogwater in bijvoorbeeld de Maas en de Roer. Door hoogwater problemen zullen er dijken breken en landstukken onderwater lopen. Wat een oorzaak kan zijn dat veel mensen door water ingesloten worden en met boten naar het vaste land moeten. Maar voor veel problemen die klimaatverandering zal veroorzaken in Limburg is een oplossing te vinden. Maatregelen voor het hoogwater 6 probleem zijn bijvoorbeeld het Zandmaasproject die zorgt voor beter bescherming tegen hoogwater en biodiversiteit stimuleert. Ook een oplossing zijn drijvende woningen die zich aan alle waterstanden kunnen aanpassen. Door de droogte, die de zomers zullen brengen, moeten boeren om hun oogst niet in gevaar te brengen volop beregenen waardoor het grondwater zakt en beken droog komen te staan. Oplossingen hiervoor zijn bijvoorbeeld de beeklopen weer natuurlijker te maken waardoor de afvoer van het beekwater wordt vertraagd. In landbouwgebieden wordt het water met stuwen langer vastgehouden waardoor beregening minder nodig is. Door een betere verdeling van het oppervlaktewater tussen Maas en kanalenstelsel komen drinkwater en scheepvaart minder snel in gevaar bij langdurige droogte. Door de warmte drogen ook natuurgebieden uit waardoor bomen afsterven en meer bosbranden ontstaan. Een maatregel hiervoor is het omvormen van naaldbossen naar natuurlijke loofbossen, struwelen en heide hierdoor is de natuur minder gevoelig voor brand en wordt de natuurwaarde vergroot. Ook door de vele regenbuien kan de riolering het water niet verwerken waardoor straten overstromen. Een maatregel hiervoor is om rioleringen te vergroten en regenwaterbuffers aan te leggen. 15 Door het lopende proces van klimaatverandering zal er dus veel verandering plaatsvinden op de wereld en dus ook in onze leefomgeving. Zo zorgt het toenemende effect van de zon bijvoorbeeld voor meer overstromingskansen in Nederland en zal het in Limburg in de zomer vaak extreem warm zijn. Om te zorgen dat deze veranderingen zo min mogelijk gevolgen met zich mee brengen moeten er maatregelen genomen worden. Voor dit probleem is niet zomaar een oplossing te vinden. We moeten dus speculeren over de toekomst zodat we ons daar nu al op voor kunnen bereiden en maatregelen kunnen toepassen die het effect en de gevolgen van klimaatverandering zo veel mogelijk tegen kunnen gaan. Het beste is om op lokale/ regionale schaal te werken omdat niet overal dezelfde gevolgen zullen zijn. In Limburg zal de zomer vaak extreem warm zijn, die gepaard gaat met langdurige droogte. De buien die dan vallen zullen veel heviger zijn en wateroverlast veroorzaken. Door de nattere winters neemt de kans op hoogwater toe in bijvoorbeeld de Maas en de Roer. Door hoogwater problemen zullen er dijken breken en landstukken onderwater lopen. Wat een oorzaak kan zijn dat veel mensen ingesloten worden en niet meer zomaar naar het vaste land kunnen. De probleemstelling luidt: De gevolgen die wateroverlast met zich mee brengt zou op onze situatie van toepassing kunnen worden en daarom moeten we een oplossing vinden voor dit probleem, het gevolg van zonneactiviteit in Limburg. Voetnoot: gebruikte bronnen http://wetenschap.infonu.nl/natuurverschijnselen/126696-verstoring-van-systeem-aarde-klimaatverandering.html 3http://www.knmi.nl/klimaatverandering_en_broeikaseffect/klimaat_en_klimaatverandering/deel_6.html 7 5 http://www.kennislink.nl/publicaties/zon-en-klimaat 6 http://www.kennislink.nl/publicaties/broeikaseffect-vriezen-of-smoren 10 http://www.npowetenschap.nl/nieuws/artikelen/2013/september/Onze-klimaatverandering.html 12 http://www.neprom.nl/publicaties/pro%20magazine/16/PRO16- Klimaataanpassingen%20koppelen%20aan%20gebiedsontwikkeling.pdf 13 http://www.deltares.nl/nl/actueel/nieuwsbericht/item/13068/doorbraakvrije-dijken-effectief-om- overstromingsrisico-van-nederland-te-verklein 15 http://everybodygettingcurious.files.wordpress.com/2014/09/mogelijk-artikel-pgo-15.pdf 8 Methode Om antwoorden te krijgen op onze onderzoeksvraag en deelvragen moet er onder andere data worden verzameld door middel van een interview met Cornelis de Jager. Hij heeft een voorspelling gedaan van de toekomstige zonneactiviteit en de relatie met de klimaatverandering. Hij kwam erachter dat de zonneactiviteit in de 21ste eeuw naar verwachting lager is dan die in de 20ste eeuw. Door dit interview kan er meer inzicht worden gevonden in het onderzoeken/ voorspellen van de gevolgen van zonneactiviteit in Limburg, en hoe dit de klimaatsverandering in Limburg aantast. Een aantal vragen die belangrijk zijn bij dit interview: - Hoe heeft u de toekomstige zonneactiviteit voorspeld? Geldt deze voorspelling voor Nederland, Europa of voor de hele wereld Als de voorspelling voor Nederland geldt verschillen de gevolgen per provincie / regio? Wat zijn de gevolgen van het door u onderzochte zonneactiviteit? Ook moet er data worden verzameld door middel van een eigen onderzoek. In dit onderzoek moet voor een jaar de zonneactiviteit worden gemeten. Dit wordt gemeten door de zonnesterkte en warmte afgemeten. Dit kan door speciale meters. Het onderzoek duurt een jaar omdat je zo meer gegevens hebt waardoor het secuurder wordt. Hoe langer we dit onderzoek zouden houden, hoe secuurder het wordt. Hierna kunnen we kijken wat de gevolgen zijn. Zijn de zomers droger? Is er meer regenval? Zijn er meer overstromingen? Hier kunnen grafieken van worden gemaakt in vergelijking met anderen jaren. Om de gevolgen van klimaat verandering in Limburg te vergelijken met andere provincies kunnen gelijke onderzoeken van zonneactiviteit worden uitgevoerd in die andere provincies. Zo kunnen de overeenkomsten en tegenstellingen worden gezien. Er kunnen dan vragen worden gesteld als: Is er een duidelijk verschil in temperatuur tussen Limburg en andere provincies? Dit geldt ook voor de regenval en de droogte. Er kunnen ook hier grafieken worden gemaakt om de verschillen tussen provincies duidelijk te bekijken. Voor overstroming van de Maas hoeft er niet perse regionaal gekeken te worden. De Maas begint in Zwitserland en in Luxemburg, daar worden al maatregelen getroffen waardoor het water van de Maas langzamer gaat stromen. Als die kennis naar Nederland/ Limburg kan worden doorgegeven kunnen we zo de Maas beter reguleren. Dit kan de kans van overstromingen verkleinen. 9 We kunnen dit onderzoeken door die informatie te gebruiken en toe te passen op een maquette van de Maas. Op deze maquette kunnen verdikkingen van de Maas worden gemaakt. Ook kunnen er noodoverloopgebieden aan deze maquette worden toegevoegd om te kijken welke de beste resultaten leveren. Ook kunnen we bij instanties zoals Waterschap Roer en Overmaas gaan kijken en vragen stellen over wat zij al doen tegen overstromingen. Hoe ze bepalen wanneer er maatregelen moeten worden genomen. Hoe ze er voor zorgen dat de burgers veilig zijn. En hoe ze overstromingen proberen te voorkomen 10 Bronnen Bron voor hypothese: http://www.risicokaart.limburg.nl/nl/html/algemeen/nl/Risicoomschrijvingen/overst roming/overstroming.asp Bronnen voor PGO modellen en theoretisch kader: Artikel 1: http://wetenschap.infonu.nl/natuurverschijnselen/126696-verstoring-vansysteem-aarde-klimaatverandering.html Artikel 2: http://www.kennislink.nl/publicaties/gletsjers-als-thermometers-uit-hetverleden Artikel 3: http://www.knmi.nl/klimaatverandering_en_broeikaseffect/klimaat_en_klimaatverand ering/deel_6.html Artikel 4: http://www.groenerekenkamer.nl/invloed-van-de-zon/ Artikel 5: http://www.kennislink.nl/publicaties/zon-en-klimaat Artikel 6: http://www.kennislink.nl/publicaties/broeikaseffect-vriezen-of-smoren Artikel 7: http://www.kennislink.nl/publicaties/oceanen-en-klimaat Artikel 8: http://www.klimaatportaal.nl/pro1/general/start.asp?i=0&j=0&k=0&p=0&itemid=390 Artikel 9: http://www.klimaatportaal.nl/pro1/general/start.asp?i=0&j=0&k=0&p=0&itemid=367 Artikel 10: http://www.npowetenschap.nl/nieuws/artikelen/2013/september/Onzeklimaatverandering.html Artikel 11: http://www.klimaatportaal.nl/pro1/general/start.asp?i=0&j=0&k=0&p=0&itemid=350 Artikel 12: http://www.neprom.nl/publicaties/pro%20magazine/16/PRO16Klimaataanpassingen%20koppelen%20aan%20gebiedsontwikkeling.pdf 11 Artikel 13: http://www.deltares.nl/nl/actueel/nieuwsbericht/item/13068/doorbraakvrije-dijkeneffectief-om-overstromingsrisico-van-nederland-te-verklein Artikel 14: https://www.maasvlakte2.com/nl/index/show/id/464/Slimme+zandwinning Bron 15: http://everybodygettingcurious.files.wordpress.com/2014/09/mogelijkartikel-pgo-15.pdf Bronnen voor afbeeldingen: Afbeelding 1 (titelblad): http://www.noblehouse.tk/html/nederlands/vissen_dos_winkel/klimaatverandering_opwarming_aarde_z ee.htm Afbeelding 2: http://blog.go4mosaic.com/greenpeace-mosaics-from-leaves/ Afbeelding 3: http://www.noodliften.nl/just-digg/ Afbeelding 4: http://www.nieuwsdossier.nl/natuurrampen/maas-zorgt-voor-enormeoverstroming-in-limburg Afbeelding 5: http://www.vandaag.be/wetenschap/21010_leidt-lage-zonneactiviteitbinnenkort-tot-nieuwe-ijstijd.html Afbeelding 6: http://www.npowetenschap.nl/nieuws/artikelen/2004/augustus/HetAgulhas-lek.html Afbeelding 7: http://wetenschap.infonu.nl/sterrenkunde/82024-gaat-de-zon-eenwinterslaap-houden.html Afbeelding 8: http://www.synergoscommunicatie.nl/portfolio/provincie_limburg Afbeelding 9 en 12: http://www.overmaas.nl Afbeelding 10: http://www.destentor.nl/algemeen/binnenland/miljoenen-tegenoverstroming-maas-1.388811 Afbeelding 11: http://en.wikipedia.org/wiki/Cornelis_de_Jager 12