ce Klimaat en landschapszones op aarde

Aardrijkskunde voor de tweede fase
LEERKATERN HAVO
Aarde
Aarde
LEERKATERN
HAVO
ISBN 978 90 345 4091 1
505707
505707_OM_HB.indd 1
24-04-2008 12:25:29
g
Aardrijkskunde voor de tweede fase
LEERK ATERN HAVO
Auteurs:
Wout Lentjes
Hans Palings
Theo Savelkouls
Maarten Terlingen
Peter Teune
Brigitte Weidema
Martin de Wolf
Redactie:
Maarten Terlingen
Derde druk
Malmberg ’s-Hertogenbosch
domein
Aarde
505707_Voorwerk.indd Sec3:1
17-07-2009 11:27:04
Voorwoord
Als je via televisie, krant of het internet geïnformeerd wordt over
het dagelijks nieuws, heb je te maken met aardrijkskunde. Er gebeurt
altijd wel iets in de wereld of in je directe omgeving dat je enkel met
aardrijkskundige kennis kunt begrijpen en verklaren. Wereldwijs geeft
je hiervoor een basis.
Satellieten bespieden continu de wereld en aarde en zorgen voor
snelle stromingen van beelden en boodschappen. Er is zo een
overvloed aan informatie. Om deze op hun waarde te schatten en
te kunnen begrijpen heb je een kader nodig. Je moet weten hoe de
wereld economisch, sociaal-cultureel of politiek in elkaar zit. Ook
moet je weten hoe de aarde volgens geologische en biologische
wetten functioneert. De thema’s Wereld en Aarde geven je in de
bovenbouw een basis waarmee je de verschillen tussen landen en
gebieden en allerlei actuele processen kunt begrijpen. Bij de andere
domeinen wordt de kennis verder verdiept.
Met Wereldwijs kun je actief en zelfstandig aan de slag. Hoe gaat
dat in zijn werk? Je gebruikt bij aardrijkskunde een leerkatern of
handboek (HB) en een werkboek (WB).
• Leerkatern of handboek
In het leerkatern of handboek vind je de theoretische basiskennis
die nodig is voor het examen. Deze basiskennis staat in korte
blokjes tekst. Soms wordt de basiskennis verdiept of verbreed. Dat
gebeurt in de Clips. Aan het eind van elk hoofdstuk moet de kennis
worden toegepast in de CaseQuests en de Examentrainer.
In de CaseQuests krijg je een vraag over een gebied of een thema.
Je moet alleen of met een groepje met behulp van bronnen een
probleem oplossen, situaties vergelijken of scenario’s kiezen en
bedenken.
De Examentrainer bestaat uit een dossier van bronnen aan de hand
waarvan in het werkboek via vragen in examenstijl je kennis kan
worden geoefend.
Bij het begin van ieder hoofdstuk vind je Kaart in beeld. Op een
dubbelpagina vind je hier als introductie allerlei kaartbronnen die
een eerste indruk geven van het gebied of thema.
Aan het einde van elk domein (bijvoorbeeld Wereld of Aarde) vind
je een Praktische opdracht die geschikt is voor onderzoek in je
eigen omgeving. Om een beeld te krijgen van het soort onderzoek
dat je gaat doen is er een dossier met bronnen en een interview
met een geograaf die in zijn dagelijkse beroep bezig is met hetzelfde
type onderzoek.
Wereldwijs via het werkboek gaat oefenen. In het werkboek staat
actief en zelfontdekkend leren centraal.
Je doorloopt per hoofdstuk vier fasen:
Fase 1: Verkenning
Deze geeft een oriëntatie op het gebied of het thema. Hierbij wordt
gebruikgemaakt van de kaartbronnen in Kaart in beeld. Soms maak
je via Google Earth een virtuele reis naar een stukje gebied.
Fase 2: Analyse
In deze fase ga je informatie verwerven en verwerken. Via vragen
verdiep je kennis die je op tal van situaties uit de praktijk moet
toepassen. Je moet steeds de bronnen in handboek, werkboek en
atlas lezen, interpreteren en combineren. Meestal komen ook een of
meerdere CaseQuests aan de orde.
Fase 3: Reflectie
Dit vormt de afsluiting van de basisstof met aandacht voor
samenhang en standpuntbepaling. Ook hier komen een of meer
CaseQuests aan de orde.
Fase 4: Toepassing
De verworven kennis ga je op twee manieren met elkaar in verband
brengen en toepassen.
Bij de Examentrainer krijg je aan de hand van de bronnen in het
handboek een oefenexamen.
De Examenhulp is gericht op het samenvatten van de leerstof.
Je kunt de leerstof een of twee jaar later nodig hebben voor het
examen. Goede samenvattingen zijn dan een goede hulp.
In het werkboek vind je schema’s die je hierbij behulpzaam zijn.
• Antwoordenboek
Er zijn antwoordenboeken in de vorm van ingevulde werkboeken.
Daarmee kun je zelf de antwoorden nakijken zodat je de hulp van je
docent alleen nodig hebt bij de onduidelijkheden die nog overblijven.
• ePack
Het ePack is een onmisbaar onderdeel van Wereldwijs. Na elk
hoofdstuk kun je jezelf toetsen met behulp van interactieve
zelftoetsen. Scores, feedback en tips helpen je verder op weg bij
het zelfstandig leren. Een prima middel om je bijvoorbeeld voor
te bereiden op een toets, maar ook om zelf te controleren of
je het domein begrijpt en in de vingers hebt. Met behulp van de
Samenvatter kun je zelf een samenvatting maken van de leerstof.
Succes met Wereldwijs!
• Werkboek
We leven in een samenleving die bol staat van informatie.
Daarmee moet je leren omgaan. Het lezen en interpreteren van
uiteenlopende bronnen – zoals kaarten, foto’s, grafieken, tabellen
en computerbestanden – zijn belangrijke vaardigheden die je in
505707_Voorwerk.indd Sec3:2
De samenstellers
17-07-2009 11:27:04
Inhoud
LEERKATERN
Aarde
Hoofdstuk 1
Opbouw en afbraak van het reliëf op aarde (ce)
Hoofdstuk 2
Klimaat en landschapszones op aarde (ce)
Hoofdstuk 3
Natuurlijke processen en landschappen in het MiddellandseZeegebied (se) 92
Hoofdstuk 4
Natuurlijke gevaren in de VS (se)
Praktische opdracht
Begrippen
Register
505707_Voorwerk.indd Sec3:3
6
50
128
166
169
175
17-07-2009 11:27:04
domein
Aarde
505707_Voorwerk.indd Sec3:4
17-07-2009 11:27:05
505707_Voorwerk.indd Sec3:5
17-07-2009 11:27:08
hoofdstuk 2
ce
505707_H2.indd Sec2:50
Klimaat en landschapszones
op aarde
03-04-2008 14:59:03
Kaart in beeld
Inleiding
52
54
1
De zon als motor van het klimaatsysteem
1.1
Weer en klimaat
1.2
Wie verwarmt onze luchtlaag: de zon of de aarde?
1.3
55
Het energiehuishoudboekje van de aarde: de stralingsbalans
2
Water als energietransporteur
De zeestromen
2.2
Energietransport door de hydrologische kringloop
59
Lucht als energietransporteur
Het ontstaan van luchtdrukverschillen
3.2
Drie circulatiecellen per halfrond
62
62
3.3
De eigenschappen van hoge- en lagedrukgebieden
3.4
De luchtcirculatie op lage breedten
64
4
De klimaatgebieden op aarde
67
Klimaatindeling
60
62
3.1
4.1
56
58
2.1
3
63
67
4.2
De klimaatindeling volgens Köppen
5
Landschapszones en klimaat
67
69
5.1
Het landschap: een samenhangende combinatie van geofactoren
5.2
Een ordening in landschapszones
5.3
Klimaat en bodemvocht bepalen de plantengroei
70
De landschapszones in het geologische verleden
71
5.4
6
69
69
Landschapszones en de mens
72
6.1
Landdegradatie en landschapszone
6.2
Landdegradatie in de aride en semi-aride landschapszone
6.3
Landdegradatie in de subtropische en gematigde landschapszone
6.4
72
Landdegradatie in de boreale en polaire landschapszone
7
De landschapszones in de toekomst
De landschapszones en de opwarming van de aarde
7.2
Hazard management en duurzaam landgebruik
1
2
72
75
76
78
7.1
CaseQuest
78
79
80
Zeilvaart over de oceaan en het klimaatsysteem
80
Klimaatverandering en de landschapszones in het
hooggebergte
84
Examentrainer ce
505707_H2.indd Sec2:51
55
55
88
03-04-2008 14:59:11
Kaart in
beeld
BRON K1 De ontwikkeling van de
temperatuur op aarde in de periode
1976 tot 2000.
BRON K2 De ontwikkeling van de
neerslag op aarde in de periode 1900
tot 2000.
BRON K3 Het effect van klimaatverandering in de periode
1995-2050 op de plantensoorten in Europa.
505707_H2.indd Sec2:52
03-04-2008 14:59:13
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
53
BRON K4 Jaarlijkse temperatuur en neerslag en de plantengroei op aarde.
BRON K5 Geografische breedte- en
hoogteligging en de plantengroei op aarde.
505707_H2.indd Sec2:53
03-04-2008 14:59:16
Inleiding
BRON
BRON
1b Woestijnlandschap.
2 Don Quichote Sancho Panza.
BRON 1a Landschap van het tropisch regenwoud.
Bron 1
Hoogspanning in een belangrijk financieel centrum.
BRON 1c Toendralandschap.
Klimaat en
landschap
Klimaat is een vreemd iets. Het is om
je heen, maar je kunt het niet zien. Je
ervaart het aan zaken als warmte en
koude, neerslag en droogte, wind en
zonneschijn. Indirect zijn er in een gebied over de aard van het
klimaat veel aanwijzingen. Het klimaat heeft invloed op het plantendek en daarmee op het landschap. Wie van de evenaar naar de
pool reist, ziet het landschap veranderen. Rond de evenaar vinden
we bijvoorbeeld een landschapszone met weelderig tropisch regenwoud. Op wat hogere breedte komen we woestijn tegen en in de
505707_H2.indd Sec2:54
omgeving van de pool vinden we een landschapszone met een natte,
boomloze toendra (bron 1).
Dit hoofdstuk gaat zowel over klimaat als landschap. Het legt allereerst uit hoe het complexe klimaatsysteem van de aarde werkt en
welke klimaatgebieden er op aarde zijn. Dit vormt de basis voor
een ordening in landschapszones, die elk voor de mens eigen kansen en mogelijkheden bieden.
03-04-2008 14:59:16
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
55
BRON 2 De energieafgifte en golflengte
van de straling van zon en aarde.
BRON 3
De ontwikkeling van het wereldklimaat sinds het precambrium.
1 / De zon als motor van het klimaatsysteem
1.1 Weer en klimaat
In Nederland weten we er alles van: er
is niets veranderlijker dan het weer. Met
WEER bedoelen we dan de toestand van
de atmosfeer of dampkring, zoals deze
op een bepaalde plaats op een bepaald
moment aanwezig is. Over een langere
periode bezien kent ieder gebied op aarde
een bepaald patroon in de gedragingen van
het weer. Dit gemiddelde van de weersverschijnselen in een gebied over een langere
periode (meestal dertig jaar) noemen we
het KLIMAAT. Om het klimaat te karakteriseren letten we vooral op het verloop
van temperatuur en neerslag gedurende de
seizoenen. Ook de regelmaat in optreden
van wind vanuit een bepaalde windrichting is
belangrijk.
Het klimaat is geen constant gegeven. Het
kan in de loop der tijd veranderen. Uit bron
505707_H2.indd Sec2:55
3 blijkt heel duidelijk dat de huidige temperatuur op aarde een uitzondering is in de
lange aardgeschiedenis.
1.2 Wie verwarmt onze luchtlaag:
de zon of de aarde?
Voor het leven op aarde is de temperatuur
van de luchtlaag boven de aarde van groot
belang. We zijn geneigd de zon hiervan als
directe verwarmer te zien. Het is echter de
aarde zelf die zorgt voor opwarming. Om dit
te begrijpen, moeten we meer weten over
de instraling van de zon en de uitstraling van
de aarde.
De inkomende straling van de zon
De zon is de motor van het aardse klimaatsysteem. Door zijn hoge oppervlaktetemperatuur stuurt de zon veel KORTGOLVIGE
STRALING naar de aarde toe (bron 2 en 4).
Deze vorm van straling kun je gedeeltelijk
zien in de vorm van zichtbaar licht. De
atmosfeer laat de binnenkomende kortgolvige straling maar gedeeltelijk passeren.
Ruwweg 20% van de straling wordt door
stoffen in de atmosfeer geabsorbeerd.
Hieronder valt de ABSORPTIE van een deel
van de gevaarlijke ultraviolette straling door
de OZONLAAG op 25-35 km hoogte (Clip
1). Ongeveer 25% van de kortgolvige straling
wordt door wolken en allerlei vaste deeltjes
(ijsdeeltjes en stofdeeltjes) die in de lucht
zitten, teruggekaatst naar de hemelruimte.
Zo’n REFLECTIE vindt ook op het
aardoppervlak zelf plaats. De REFLECTIE
is vooral groot bij een lage invalshoek
van de zon en bij een lichte kleur van het
aardoppervlak (bijvoorbeeld bij sneeuw en
wit zand) en bedraagt gemiddeld 5% van
de kortgolvige straling. Uiteindelijk wordt
03-04-2008 14:59:34
56
domein Aarde
BRON 4
Stralingsbalans van inkomende kortgolvige straling van de zon en uitgaande langgolvige straling van de aarde.
gemiddeld 50% van de straling van de zon
door het aardoppervlak geabsorbeerd.
Opwarming van het aardoppervlak is hier
het gevolg van.
De uitgaande straling van de aarde
Straling gaat ook weg van de opgewarmde
aarde. Door de betrekkelijk lage temperatuur
van het aardoppervlak betreft het LANGGOLVIGE STRALING die je niet kunt zien.
Slechts 10% van deze straling verdwijnt naar
de wereldruimte. De atmosfeer absorbeert
90% van de straling van de aarde. De
atmosfeer wordt erdoor verwarmd. Bij
de opwarming speelt de absorptie door
gassen als waterdamp (H2O) en kooldioxide
(CO2) een belangrijke rol. Ook gassen als
methaan (CH4), stikstofdioxyde (N2O) en
CFK’s absorberen straling en warmen op.
Men noemt dit natuurlijke verschijnsel van
opwarming van de atmosfeer door absorptie
het BROEIKASEFFECT. Net als bij een broeikas
met glas kan de zonnestraling wel ongestoord
binnenkomen, maar de warmte kan er
vervolgens moeilijk weer uit. De atmosfeer
laat de kortgolvige straling van de zon goed
door, maar houdt de langgolvige straling van
de opgewarmde aarde door absorptie vast. De
505707_H2.indd Sec2:56
opgewarmde atmosfeer straalt een belangrijk
deel van de warmte weer terug naar de
aarde (atmosferische tegenstraling). Dankzij
het broeikaseffect hebben we een leefbare
temperatuur op aarde, namelijk gemiddeld
ongeveer 10 0C in plaats van –18 0C.
1.3 Het energiehuishoudboekje
van de aarde: de stralingsbalans
De inkomende straling van de zon en de
uitgaande straling van de aarde bepalen
samen het energiehuishoudboekje van het
aardoppervlak en de atmosfeer. Het saldo
van alle inkomende en uitgaande straling op
een bepaalde plaats noem je de
STRALINGSBALANS. Dit saldo kan positief
(stralingsoverschot) of negatief (stralingstekort) zijn en verschilt per plaats op aarde
(bron 7).
Verschillen in stralingsdichtheid op
aarde
Er bestaan tussen evenaar en pool duidelijke
verschillen in instraling van de zon. Vooral
de invalshoek van de zon speelt hierbij een
belangrijke rol (bron 6). Deze invalshoek
bepaalt de hoeveelheid zonnestraling per
oppervlakte-eenheid: de STRALINGSDICHTHEID. Op lage breedten (de tropen) leidt
de hoge stand van de zon tot een stralingsdichtheid die het hele jaar hoog is. Op hoge
breedten ligt de stralingsdichtheid gemiddeld duidelijk lager. Alleen in het zomerseizoen kan de langere lengte van de dag de
lage stralingsdichtheid wat compenseren.
Stralingsoverschot en stralingstekort
Bron 7 toont het resultaat van de
inkomende en uitgaande straling op aarde.
Globaal bezien is er op jaarbasis tussen
400 NB en 400 ZB een stralingsoverschot
en op hogere breedten een stralingstekort.
Eigenlijk zouden dus de tropische gebieden
steeds maar warmer moeten worden en
de gebieden op hogere breedten steeds
kouder. Dat dit niet zo is, komt door een
energie-uitwisseling. Om de energiebalans
van de aarde in evenwicht te houden wordt
er energie van de overschotgebieden in de
tropen afgevoerd naar de tekortgebieden
op hogere breedten. Hierbij spelen de
zeestromen (paragraaf 2.1), de kringloop van
het water (paragraaf 2.2) en de luchtbewegingen op aarde (paragraaf 3) een rol.
03-04-2008 14:59:37
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
BRON 5 Reflectievermogen van verschillende
soorten aardoppervlak in %.
Soort oppervlakte
Binnenkomende en uitgaande straling per jaar verdeeld over de aarde.
Reflectie in %
vers sneeuwdek of ijs
80-90
oud sneeuwdek
40-60
dicht wolkendek
70-80
verspreide wolken
25-50
woestijnzand
30-50
steppe
20-30
loofbos
15-20
naaldbos
10-15
toendra
15-35
water (lage zon)
50-80
water (hoge zon)
5-10
BRON 6
BRON 7
57
Met de invalshoek van de zon verschilt op aarde de stralingsdichtheid (zonnestraling per oppervlakte-eenheid).
505707_H2.indd Sec2:57
03-04-2008 14:59:37
BRON 8a Het verticale temperatuurverloop in de
atmosfeer.
BRON 8b Toevoer en afvoer van ozon in de atmosfeer.
hoeveelheid ozon in de lucht =
toevoer ozon
–
afvoer ozon
• aanmaak onder invloed van zonlicht
• afbraak onder invloed van zonlicht
• toestroming via lucht
• wegstroming via lucht
• verhitting lucht door verkeer en industrie
• afbraak, bijvoorbeeld chloor
Clip 1
De ozonlaag: onze beschermende
paraplu tegen de zon
De vorming van de ozonlaag
Hoog boven het aardoppervlak, op 15-40
kilometer hoogte, bevindt zich in de zogenaamde stratosfeer een belangrijke laag. Het
gaat om een luchtlaag met veel ozon, die het
leven op aarde beschermt tegen de schadelijke invloed van een deel van de kortgolvige
straling van de zon. De OZONLAAG vormt
een soort beschermende paraplu, die voor
mensen en dieren de schadelijke ultraviolette
straling uit het zon-licht Āltert en het optreden van huidkanker en oogaandoeningen
voorkomt.
Het ultraviolette zonlicht zorgt voor de AANMAAK van de ozon in de lucht. Het activeert
de splitsing van zuurstofmoleculen (O2) in
losse zuurstofatomen (O). Deze kunnen zich
vervolgens met andere zuurstofmoleculen
verbinden tot ozon (O3). Bij dit proces vindt
absorptie van de ultraviolette straling plaats
en omzetting hiervan in warmte. De ozonlaag is in de bovenlucht dus ook een relatief
505707_H2.indd Sec2:58
warme luchtlaag (bron 8). Door de warmte
is er niet veel verticale uitwisseling van ozon
met de koudere luchtlagen eronder. Dat is
maar goed ook, want het inademen van veel
ozon door de mens is slecht voor longen en
luchtwegen.
De dikte van de ozonlaag
Dankzij milieusatellieten die om de aarde
cirkelen, weten we tegenwoordig heel veel
over de ozonlaag. De dikte ervan wordt continu gemeten en aangegeven in het aantal mm
dat de ozon in de lucht zou vormen bij opstapeling als een laagje op het aardoppervlak (bij
normale luchtdruk). Het gaat maar om een
dun laagje. Als je alle ozon in de atmosfeer
zou verzamelen, heb je maar een laagje van 3
mm dikte. De ozonlaag is niet overal even dik
boven de aarde en varieert bovendien in dikte
per seizoen. De hoeveelheid zonlicht die ozon
aanmaakt, is hierbij een bepalende factor.
Ook spelen aanvoer of afvoer van ozon via
luchtstromingen een rol. Bij de polen zou de
hoeveelheid ozon zonder de toestroming van
lucht die ozon aanvoert, laag zijn. Vanuit de
tropen wordt door luchtstromen hoog in de
lucht veel ozon aangevoerd.
Het Montreal Protocol
De mens heeft door het in de lucht brengen
van stoffen die ozon afbreken invloed op
de dikte van de ozonlaag. Vooral chloor dat
onder meer gebruikt werd als drijfgas in
spuitbussen en koelvloeistof in koelkasten
breekt ozon sterk af.
Sinds 1 januari 1989 is een wereldwijd milieuverdrag van kracht: het Montreal Protocol.
Dit verdrag verbiedt het gebruik van ozonafbrekende stoffen. De meeste chloorhoudende
stoffen (CFK’s) worden nauwelijks meer gebruikt en hun aanwezigheid in de lucht neemt
langzaam af.
03-04-2008 14:59:37
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
BRON 9
59
Zeestromen en afzinkingsgebieden op aarde (in de Atlantische Oceaan).
2 / Water als energietransporteur
2.1 De zeestromen
De geleding van het zeewater: bovenstromen en onderstromen
Bij het transport van warmte op aarde
spelen de oceaanstromen een belangrijke
rol. Het patroon ervan wordt hierbij
in hoofdlijnen gestuurd door het vaste
windsysteem in de tropen (zie paragraaf
3.4) en door de ligging van de continenten.
Globaal bezien stroomt er vanaf de tropen
opgewarmd zeewater richting de polen en
stroomt er vanaf de poolgebieden afgekoeld
koud water retour. Bij het warmtetransport
speelt het optreden van een gelaagdheid in
het zeewater een belangrijke rol. Er bestaat
een patroon van bovenstromen en onderstromen op basis van dichtheidsverschillen.
Omdat temperatuur (thermo) en zoutgehalte (haline) hierop invloed hebben, wordt
gesproken over THERMOHALINE STROMING:
1 De verhitting door de zon leidt in het
zeewater tot verschillen in temperatuur.
505707_H2.indd Sec2:59
2
De zonnestralen dringen niet diep door
in het zeewater. Er vindt tot maximaal
100 meter diepte opwarming plaats. Het
verwarmde zeewater zet uit en wordt
minder dicht.
Dit leidt in een oceaan tot een bovenlaag van licht warm water, waaraan door
de zon vooral in de tropen veel energie
is toegevoegd. Onder de warme bovenlaag bevindt zich een onderlaag van koud
water, die door de lagere temperatuur
een grotere dichtheid heeft en dus
zwaarder is.
Het zoutgehalte kan de dichtheid van het
zeewater en de stromingen beïnvloeden.
Bij een hoger zoutgehalte is zeewater
dichter en zwaarder en bij een lager
zoutgehalte minder dicht en lichter.
Verdamping, verdunning en de vorming
van zee-ijs door bevriezing hebben
hierop invloed. Bij verdamping verdampt
het water en blijft er relatief meer zout
achter. Extra verdamping verhoogt dus
het zoutgehalte. Bevriezing van zeewater
en vorming van zee-ijs hebben ongeveer
hetzelfde effect. Alleen het water
bevriest en er blijft relatief meer zout in
het vloeibare zeewater over. Extra toestroming van zoet rivierwater of smeltwater
van ijs leidt tot een verdunning en een
lager zoutgehalte van het zeewater.
Circulatiecellen met afzinkgebieden
Warme bovenstromen en koude onderstromen werken mee aan de verdeling van
energie op aarde. Noodzakelijk hierbij is het
voorkomen van afzinkgebieden met dalend
zeewater, die deze stromen met elkaar
verbinden en zo zorgen voor een circulatie.
De afzinkgebieden fungeren hierbij als een
soort DIEPWATERPOMP. Voor het klimaat
van West-Europa zijn de afzinkgebieden
van de Golfstroom in het noorden van de
Atlantische Oceaan van belang (bron 9 en
03-04-2008 14:59:40
60
domein Aarde
BRON 10 Het principe van energietransport in oceanen (voorbeeld
Atlantische Oceaan).
BRON 11 De kringloop van het
water.
10). Deze afzinkgebieden liggen ten noorden
van IJsland en in de Labradorzee. Het
warme water van de Golfstroom is op deze
plaatsen door warmteafgifte aan de koudere
luchtstromen erboven sterk afgekoeld en
dichter en zwaarder geworden. Toename
van het zoutgehalte zal de werking van de
diepwaterpomp versterken. In de zomer kan
de extreem hoge verdamping aan de oostkust van Noord-Amerika hiervoor zorgen
en in de winter de aangroei van zee-ijs. Een
ongewisse factor blijft de omvang van de
toestroming van zoet rivierwater van de
omringende continenten. Vergroting of verk-
505707_H2.indd Sec2:60
leining van de toestroming van rivierwater
zal door meer of minder verdunning het
zoutgehalte van het zeewater verlagen of
verhogen. De werking van de diepwaterpomp kan hierdoor worden verzwakt
of versterkt.
Afzinkgebieden op hoge breedten zijn
noodzakelijk voor de handhaving van het
huidige klimaat op aarde. Ze garanderen
een toestroom van warm zeewater uit de
tropen. Blokkering van de werking van de
diepwaterpomp zal de verdeling van warmte
op aarde verstoren.
2.2 Energietransport door de
hydrologische kringloop
De kringloop van het water (bron 11) heeft
twee kenmerken.
1
Het is een stroming tussen reservoirs
De kringloop van het water is geen
echte kringloop. Het is niet zo dat er
een gesloten circulatie bestaat tussen
bijvoorbeeld zee, lucht en wolken en
het aangrenzende land. Er is op aarde
meer sprake van een continue stroming
van water van het ene reservoir
03-04-2008 14:59:40
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
61
BRON 12 Het vrijkomen of in opslag gaan van energie
bij verandering van toestand (waterdamp, water, ijs)
aangegeven in calorieën per gram.
BRON 13 De reservoirs van het water op aarde.
reservoirs
Oceanen
hoeveelheid water in
duizenden km3
percentage van de
wereldvoorraad
1 338 000,00
96,5
Grondwater
23 400,00
1,7
IJskappen en gletsjers
24 064,00
1,74
• Antarctica
21 600,00
-1,56
2 423,50
-0,17
• Groenland en arctische eilanden
Berggebieden
40,60
0,003
Permafrost
300,00
0,022
Meren
176,40
0,013
11,47
0,0008
Rivieren
2,12
0,0002
Opgeslagen in biologisch leven
1,12
0,0001
Moerassen
Atmosfeer
Totale hoeveelheid water
Totale hoeveelheid zoet water
12,90
0,001
1 385 984,00
100,00
35 029,00
2,53
Bron: Igor Shiklomanov, World fresh water resources. In: P. Gleick (ed.), 1993, Water in crisis.
(bijvoorbeeld van de rivieren, de meren
en het grondwater, zie bron 11) naar
een ander reservoir (bijvoorbeeld naar
de zee, de lucht of levende organismen).
De verblijftijd van water in de reservoirs
is heel verschillend. In de oceaan gaat
het bijvoorbeeld gemiddeld om 37 000
jaar. In de atmosfeer is de gemiddelde
verblijfsduur 9,6 dagen.
2
Het is een stroming tussen toestanden (waterdamp, water, ijs)
Het water op aarde gaat regelmatig van
de ene toestand in de andere over. Bij al
505707_H2.indd Sec2:61
die overgangen is er sprake van opslag of
het vrijkomen van energie (bron 12). Dit
leidt tot een ingewikkeld transport van
energie. Via bijvoorbeeld waterdamp kan
energie verplaatst worden van gebieden
met veel verdamping naar gebieden
met veel condensatie. De omzetting
van water op het land of in de zee in
waterdamp bij verdamping kost energie.
Deze energie wordt opgeslagen in de
waterdamp in de lucht. De opgeslagen
energie komt weer vrij, wanneer de
waterdamp door condensatie weer
omgezet wordt in waterdruppels in
wolken of in neerslag. In het algemeen
kunnen we zeggen dat in gebieden
waar veel water verdampt, zoals in de
zeegebieden in de tropen en subtropen,
energie in opslag gaat. In gebieden met
veel wolkvorming en neerslag, in bijvoorbeeld de gematigde breedten, komt
energie weer vrij.
03-04-2008 14:59:41
62
domein Aarde
BRON 14 Het ontstaan van een
luchtcirculatiecel door verschillen in
opwarming.Bij verwarming zet lucht uit
en bij afkoeling krimpt lucht. Hierdoor
ontstaan in een horizontaal vlak luchtdrukverschillen, die lucht laten stromen
van hoge druk (H) naar lage druk (L).
3 / Lucht als energietransporteur
3.1 Het ontstaan van
luchtdrukverschillen
Via de luchtbewegingen wordt op aarde veel
energie van warme naar koudere gebieden
verplaatst. Voor de luchtbewegingen is het
ontstaan van verschillen in temperatuur van
het aardoppervlak tussen gebieden nodig. Dit
heeft verschillen in opwarming van de luchtmassa’s boven het aardoppervlak tot gevolg
en leidt tot de vorming van luchtdrukverschillen en circulatiecellen. Bron 14 laat
zien hoe tussen een warmer en een kouder
gebied een luchtcirculatiecel ontstaat. In
het warmere gebied zet de lucht boven het
aardoppervlak door de opwarming uit en
wordt minder dicht. De lucht stijgt op en
vormt in de luchtkolom een soort luchtberg.
In het koudere gebied is de lucht dichter
door de geringere toevoer van warmte en is
er sprake van een soort luchtdal.
Op flinke hoogte zal de lucht nu van het
gebied van de luchtberg (met in een horizontaal vlak hoge druk) naar het gebied van
505707_H2.indd Sec2:62
het luchtdal (met lage druk) gaan stromen.
Het toestromen van bovenlucht boven het
koude gebied aan het aardoppervlak heeft
tot gevolg dat hier een HOGEDRUKGEBIED
of LUCHTDRUKMAXIMUM (H) ontstaat. Het
wegstromen van bovenlucht boven het
warme gebied aan het aardoppervlak leidt
tot het ontstaan van een LAGEDRUKGEBIED
of LUCHTDRUKMINIMUM (L). Zo vormt zich
uiteindelijk een circulatiecel, met aan het
aardoppervlak een luchtbeweging van het
hogedrukgebied naar het lagedrukgebied.
3.2 Drie circulatiecellen per halfrond
Bij een stilstaande aarde zou de luchtcirculatie op aarde simpel zijn (bron 15). Er
zou op beide halfronden één circulatiecel
ontstaan tussen de gebieden rond de
evenaar met een energieoverschot en de
gebieden rond de polen met een energietekort. De warme opstijgende lucht bij de
evenaar zou via de bovenlucht energie naar
de polen sturen, waar de lucht weer zou
dalen. Aan het aardoppervlak zou er op
het noordelijk halfrond sprake zijn van een
continue koude noordenwind van de hoge
druk bij de Noordpool naar de lage druk
bij de evenaar. Op het zuidelijk halfrond zou
aan het aardoppervlak sprake zijn van een
continue zuidenwind vanaf de Zuidpool.
De draaiende aarde zorgt voor een meer
gecompliceerde werkelijkheid. De aardrotatie leidt ertoe dat de wind niet via een
rechte lijn van hoge druk naar lage druk
waait. Er is sprake van een soort afbuigende
kracht, die de Corioliskracht genoemd
wordt. De Nederlander Buys Ballot formuleerde dit in een wet: ‘Met de wind in de
rug (dus bezien vanaf een hogedrukgebied)
ondervindt een wind op het noordelijk
halfrond een afwijking naar rechts en op het
zuidelijk halfrond een afwijking naar links.’
De afwijking van de wind door de
Corioliskracht zorgt ervoor dat elk halfrond
03-04-2008 14:59:41
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
63
BRON 15 De luchtcirculatie aan het aardoppervlak en in de bovenlucht bij een stilstaande aarde.
op aarde drie circulatiecellen kent. Om dit
te begrijpen gaan we uit van de circulatiecel
van de stilstaande aarde op het noordelijk
halfrond. De wind die in de bovenlucht
bij de evenaar naar de polen wil bewegen,
ondervindt een afbuiging naar rechts,
waardoor rond de 350 de wind niet verder
noordelijk komt. Omdat er continu lucht
toestroomt, moet de lucht hier gaan dalen
en weer terugstromen naar de evenaar (zie
bron 16). Er ontstaat dus tussen 00 en 350
een circulatiecel.
Een gelijk verschijnsel kunnen we waarnemen bij een wind die aan het aardoppervlak van de polen naar de evenaar wil
stromen. Ook deze luchtbeweging krijgt een
afbuiging naar rechts, waardoor rond de 600
de wind niet verder zuidelijk komt. De lucht
moet stijgen en stroomt hoog in de lucht
terug naar de pool. Zo ontstaat ook tussen
600 en 900 een circulatiecel.
Als resultaat van de invloed van de
Corioliskracht vinden we op wereldschaal
505707_H2.indd Sec2:63
op elk halfrond nu drie circulatiecellen:
• Een sterk ontwikkelde circulatiecel in de
tropen en subtropen, tussen 00 en 350
breedte: de HADLEYCEL. De lucht stijgt
bij 00 op door de intensieve verhitting
rond de evenaar.
• Een zwak ontwikkelde circulatiecel op
hoge breedten, tussen 600 en 900 breedte
(de Polaire cel). De aanwezigheid van
koude polaire lucht bevordert bij 900 de
daling.
• Een wat betreft vorm sterk veranderlijke
circulatiecel in de gematigde breedten
tussen 350 en 600 breedte (de Ferrelcel).
Deze cel moet op wereldschaal het
systeem sluiten en wordt gedomineerd
door het meer of minder oprukken van
warme lucht uit de subtropen en koude
lucht vanaf de poolgebieden. Beide
luchtsoorten botsen met elkaar, waarbij
de warme lucht gedwongen wordt boven
de koude lucht op te stijgen (dit leidt tot
het ontstaan van depressies).
3.3 De eigenschappen van hogeen lagedrukgebieden
Gebieden met lage druk of hoge druk
aan het aardoppervlak zijn meestal geen
continu doorlopende zones die langs de
breedtegraden lopen. Door verschillen in
temperatuur tussen zee en land is er vaak
sprake van kerngebieden van lage of hoge druk
(bron 17 en 18). Hun aanwezigheid in een
gebied heeft grote invloed op het weer en
het klimaat:
• Kerngebieden met een lage luchtdruk
worden gekenmerkt door het stijgen van
de lucht door opwarming. De stijging wordt
versterkt door het samenkomen van lucht
die van alle kanten naar het lagedrukgebied
toestroomt (CONVERGENTIE). Deze lucht
kan alleen maar omhoog. De stijgende lucht
in het lagedrukgebied koelt af en bereikt op
een gegeven moment zijn condensatiepunt.
De vorming van wolken en neerslag is het
gevolg. Er is bij de luchtcirculatie door de
Corioliskracht sprake van een
03-04-2008 14:59:41
64
domein Aarde
BRON 16 De afwijking van de luchtbeweging door de Corioliskracht op het
noordelijk halfrond.
Te zien is:
• de afwijking van een wind die in de
bovenlucht van evenaar naar pool wil stromen en de afwijking aan het aardoppervlak
van een wind die van pool naar evenaar
wil stromen;
• de luchtbeweging tussen 0° en 35° en
60° en 90° zijn gedeeltelijk in perspectief
weergegeven.
• de luchtbewegingen aan het oppervlak
staan in wit weergegeven.
BRON 17 De eigenschappen van lage druk en hoge druk aan het aardoppervlak.
Lagedrukgebied (L)
Hogedrukgebied (H)
Opstijgende luchtbeweging
Dalende luchtbeweging
Wolkvorming
Wolkenloze hemel/geen bewolking
Neerslag
Geen neerslag/droogte
Toestroming van lucht uit alle richtingen: convergeren
Uitstroming van lucht naar alle richtingen: divergeren
Cyclonale beweging = naar binnen draaiend
Anticyclonale beweging = naar buiten draaiend
Depressie is bijzondere vorm en ontstaat in de gematigde breedten door het botsen van warme en koude luchtsoor ten
BRON 18 Kern van lage druk met cyclonale beweging en hoge druk met anticyclonale beweging op het noordelijk halfrond
(afwijking naar rechts).
spiralende luchtbeweging omhoog, die op
het noordelijk halfrond tegen de wijzers van
de klok in is gericht (cyclonale beweging =
naar binnen draaiend).
Een DEPRESSIE is een bijzondere vorm
van lage druk. De stijging ontstaat hier
doordat warme en koude luchtsoorten in
de gematigde breedte met elkaar botsen. De
warme lucht gaat hierbij boven de koude
lucht opstijgen.
505707_H2.indd Sec2:64
• Kerngebieden met een hoge druk kennen
een dalende luchtstroming. De daling
wordt versterkt, doordat de lucht aan het
aardoppervlak van de hoge druk naar alle
richtingen kan wegstromen (DIVERGENTIE).
Tijdens de daling wordt de lucht warmer
en daardoor kan deze meer waterdamp
bevatten. De lucht wordt daardoor
steeds droger en een wolkenloze hemel
is het gevolg. De luchtcirculatie is op het
noordelijk halfrond met de wijzers van de
klok mee gericht (anticyclonale beweging =
naar buiten draaiend).
3.4 De luchtcirculatie op lage
breedten
Het lijkt op het eerste gezicht merkwaardig:
de overvloedige neerslag in de tropische
regenwouden en de permanente droogte
in de woestijnen van de subtropen hebben
03-04-2008 14:59:41
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
65
BRON 19 De verschuivingen in de algemene luchtcirculatie in de loop
van een jaar en de gevolgen voor de neerslagverdeling op aarde.
met elkaar te maken. De verklaring ligt op
beide halfronden in de aanwezigheid op lage
breedten van een circulatiecel (de Hadleycel),
die stijgende lucht en neerslag en dalende
lucht en droogte aan elkaar koppelt.
Lagedrukgebieden in de tropen en
hogedrukgebieden in de subtropen
Waar de temperatuur van het aardoppervlak door de instraling van de zon het
hoogst is, vinden we een zone van sterk
stijgende luchtbewegingen, overvloedige
neerslag en wolkenmassa’s. Deze zone van
lage luchtdruk in de tropen heet de INTERTROPISCHE CONVERGENTIEZONE (ITCZ).
De ITCZ heeft geen constante ligging, maar
verschuift in samenhang met het verplaatsen
van de loodrechte zonnestand met de
seizoenen (bron 19 en 20). Omdat land
505707_H2.indd Sec2:65
sneller opwarmt dan zee, is de verschuiving
boven landoppervlak het sterkst.
De gestegen lucht in de tropen stroomt
op beide halfronden hoog in de atmosfeer
(circa 14 km) naar hogere breedten. Door
de afwijking die de luchtbeweging krijgt
door de draaiing van de aarde, komt de
lucht niet verder dan 350. Hier vinden we
een zone met dalende lucht, hoge luchtdruk
en droogte. De zone van subtropische
hogedrukgebieden volgt de verplaatsing
van de ITCZ en verschuift mee. De grote
woestijngebieden in de subtropen, zoals de
Sahara, liggen permanent in de invloedsfeer
van deze hoge druk.
Passaten
De lucht die in de subtropen is gedaald,
stroomt aan het aardoppervlak naar twee
kanten weg: enerzijds terug richting evenaar
en anderzijds naar hogere breedten. De
luchtstroming richting evenaar moet de
stijgende lucht bij de ITCZ compenseren.
We noemen deze constante winden die
van de subtropische hogedrukgebieden
naar de ITCZ waaien en hier samenkomen
PASSATEN. Op het noordelijke halfrond
waaien ze door de afwijking die veroorzaakt
wordt door de Corioliskracht veelal uit
het noordoosten (noordoostpassaat) en
op het zuidelijk halfrond uit het zuidoosten
(zuidoostpassaat).
In sommige gebieden is er bij de passaten
in de zomer en winter sprake van een
halfjaarlijkse omkering van de windrichting. We
noemen een passaat dan een MOESSON (zie
clip 2).
03-04-2008 14:59:42
66
domein Aarde
BRON 20 De ligging van de intertropische convergentiezone (ITCZ) in januari en juli.
IT C Z ju
li
ITCZ januari
BRON 21 Het optreden van moessons in Zuid-Azië en Noord-Australië.
Clip 2
Moessons in Zuid Azië
Passaten met een halfjaarlijkse omkering van
de windrichting heten moessons. Moessons
treden op als een stuk continent binnen de
invloedsfeer van de Hadleycel een groot verschil in temperatuur kent tussen de zomer en
de winter. In de zomer leidt de verhitting tot
extreem lage druk en in de winter de afko eling tot extreem hoge druk. De lage druk heeft
toestromende lucht en neerslag tot gevolg
(natte moesson). De hoge druk leidt tot weg-
505707_H2.indd Sec2:66
stromende droge lucht (droge moesson).
Een voorbeeld is het optreden van moessons
in Zuid Azië (bron 21).
In juli vinden we boven Zuid-Azië door de
sterke verhitting lage druk (hier ligt dan de
ITCZ). De hoge druk van de meest zuidelijke
Hadleycel ligt boven Noord-Australië. De
hoge druk is hier door de wintersituatie in juli
sterk ontwikkeld. In december is de situatie
omgekeerd met extreem hoge druk in ZuidAzië door sterke afkoeling en de lage druk
boven Noord-Australië door sterke opwarming (hier ligt nu de ITCZ). Het resultaat in
de vorm van een omkering van de windrichting tussen de seizoenen in Zuid-Azië is goed
te zien in bron 21. De zuidwestpassaat in juli
vormt een natte moesson en de noordoostpassaat in december een droge moesson.
03-04-2008 14:59:42
BRON 22 Temperatuur en neerslag bij de hoofdindeling van het klimaatsysteem van Köppen.
klimaat
eisen aan temperatuur of neerslag
A tropische regenklimaten
•
temperatuur in de koudste maand boven 18 0C (ongeveer de palmgrens)
B droge klimaten
•
jaarlijks over treft de verdampingscapaciteit de neerslag
C gematigde maritieme klimaten
•
•
temperatuur in de koudste maand tussen 18 0C en -3 0C
temperatuur in de warmste maand boven 100 C
D continentale klimaten
•
•
temperatuur in de koudste maand lager dan -3 0C
temperatuur in de warmste maand boven 10 0C
E polaire klimaten
•
temperatuur van de warmste maand beneden 10 0C (ongeveer de boomgrens)
4 / De klimaatgebieden op aarde
4.1 Klimaatindeling
Het klimaat op aarde kan per gebied sterk
verschillen. Een classificatie van klimaten
is daarom belangrijk. Heel vaak worden
temperatuur GRENSWAARDEN bij indelingen
gebruikt.
De temperatuurgrenzen kunnen ook
gekoppeld worden aan het voorkomen van
bepaalde boomsoorten of landbouwgewassen (bijvoorbeeld boomgrens, palmgrens
en wijngrens).
Ook tal van andere criteria kunnen de basis
vormen van een indeling. Denk bijvoorbeeld
aan de omvang van neerslag en verdamping
of de nabijheid van de zee. Al deze voorbeelden laten zien dat klimaatgrenzen
arbitraire lijnen zijn.
Geografische factoren hebben grote
invloed op het verloop van klimaatgrenzen.
Factoren als verschillen in geografische
breedte, de ligging ten opzichte van zee
en het voorkomen van gebergtes spelen
hierbij een rol. Voor alle indelingen geldt dat
klimaatgrenzen meestel geen scherpe grenzen
zijn, maar geleidelijke overgangen. Geleidelijk
505707_H2.indd Sec2:67
zal er bijvoorbeeld sprake zijn van meer
of minder neerslag of een hogere of lagere
temperatuur.
4.2 De klimaatindeling volgens
Köppen
De klimaatindeling van Köppen wordt vaak
gebruikt. Köppen is bij de indeling van de
wereld in klimaatgebieden uitgegaan van de
verschillen in plantengroei in de wereld.
Je vindt in de wereld tropisch regenwoud,
savanne, woestijn, steppe, gematigd loofwoud, naaldwoud enzovoort. Köppen heeft
elk gebied met een bepaalde plantengroei
wat betreft klimaat proberen te karakteriseren door dit te koppelen aan drie hoofdkenmerken: de gemiddelde temperatuur (per
jaar, van de warmste maand, van de koudste
maand), de gemiddelde neerslag (per jaar)
en het seizoen waarin de neerslag valt.
In de atlas kom je de hoofdindeling als volgt
tegen:
• A (tropische regenklimaten), B (droge
klimaten), C (maritieme klimaten van
de gematigde zone), D (continentale
klimaten) en E (polaire klimaten). De
hoofdletters A, C, D en E zijn gekoppeld
aan de gemiddelde temperatuur, die van
A naar E afneemt (bron 22). De hoofdletter B is gekoppeld aan het voorkomen
van droogte.
• Ten aanzien van de verdeling van de
neerslag over de seizoenen kom je bij
de A-, C- en D-klimaten de toevoeging
f (feucht, neerslag in alle jaargetijden),
s (sommertrocken, droge zomer) en w
(wintertrocken, droge winter) tegen.
De gedachte van Köppen om met behulp
van de plantengroei een klimaatindeling te
maken is natuurlijk niet zo gek. Elke plant
heeft zijn eigen eisen ten aanzien van de
hoogte van de temperatuur en de hoeveelheid vocht die aanwezig moet zijn. Nu het
klimaatsysteem van Köppen eenmaal bestaat,
wordt vaak omgekeerd geredeneerd. We
zeggen dat elk klimaatgebied zijn eigen
karakteristieke plantengroei heeft.
03-04-2008 14:59:44
Clip 3
Een grote buffervoorraad warmte in zee
De oceanen en zeeën hebben grote invloed op
de klimaten op aarde. Verwonderlijk is dit niet,
want bijna 70% van het oppervlak van de aarde
bestaat uit zeewater. Door het grote oppervlak
worden in zeewater enorme hoeveelheden zonnestraling opgevangen. Er vormt zich zo een
grote buffervoorraad warmte, die gedeeltelijk en
geleidelijk, zowel dag als nacht, aan de atmosfeer wordt afgegeven. Zeewater heeft hierdoor
een MATIGENDE INVLOED op het klimaat van
de omringende gebieden. Belangrijk hierbij
is de hoogte van de zeewatertemperatuur in
vergelijking met de temperatuur van het aangrenzende land.
In de zomer is de opslag van warmte in het
zeewater groot. Desondanks heeft het zeewater
aan de oppervlakte toch een lagere temperatuur dan land, dat veel sneller opwarmt. De zee
heeft hierdoor een verkoelende invloed op de
temperatuur van het aangrenzende land. In de
winter is er nog steeds veel warmte opgeslagen
in het zeewater. De temperatuur van het zeewater is aan de oppervlakte nu hoger dan van het
land, dat snel afkoelt. De zee heeft om die reden
een verzachtende invloed: de koude op het land
wordt getemperd.
Zeewater heeft nog op een andere manier invloed op het klimaat. Door het grote wateroppervlak bevordert het de opname van waterdamp in de lucht. Als de vochtige lucht vervolgens moet opstijgen, kan er veel neerslag vallen.
In Nederland bevordert het relatief warme
zeewater in het najaar en de winter de opstijging. Koude lucht die naar ons land stroomt,
wordt boven het zeewater opgewarmd en kan
vooral in het kustgebied zorgen voor neerslag.
BRON 23 Klimaatverklaring in schema.
klimaat
belangrijk kenmerk
Af
Hele jaar neerslag
verklaring
Hele jaar, onder invloed van lage druk in de ITCZ
Aw
Droge winter
Neerslag in de zomer
Soms moessons
Neerslag in de zomer als de ITCZ boven het gebied ligt
Droogte in de winter als de ITCZ opgeschoven is naar het andere halfrond
Bij het moessonklimaat speelt het voorkomen van hoge druk door afkoeling van het
continent een rol
BW
Woestijn, zeer droog
Hele jaar onder invloed van subtropische hoge druk
BS
Steppegrassen, enige neerslag
Overgangsklimaat (te droog voor boomgroei)
Cs
Droge zomer
Neerslag in de winter
Het subtropische hogedrukgebied ligt in de zomer boven dit gebied (door de verplaatsing van de ITCZ)
In de winter brengen depressies neerslag.
Cf
Maritiem klimaat
Gematigde temperaturen
Hele jaar neerslag
Veel depressies
Westenwinden voeren veel depressies aan
Nabijheid van de zee zorgt voor gematigde temperatuurverschillen tussen zomer en
winter
Df
Continentaal klimaat
Groot verschil in temperatuur tussen zomer en winter
Hele jaar neerslag, maar minder dan bij Cf
Matigende invloed van de zee ontbreekt
Door landinwaar tse ligging minder neerslag door depressies
Clip 4
Klimaatverklaring:
klimaatfactoren goed combineren
Het verklaren van de klimaten in het klimaatsysteem van Köppen is een vak apart (bron
23). Je moet goed met de factoren kunnen
spelen, die de temperatuur of neerslag in
zomer en winter in een gebied bepalen.
• Bij de TEMPERATUUR spelen de geograĀsche breedte, de afstand tot de zee en de
hoogteligging een rol. De geograĀsche breedte
heeft door de invalshoek van de zon en door
de daglengte invloed op de temperatuur. De
afstand tot de zee is belangrijk, omdat de zee
in de winter relatief warm en in de zomer
relatief koud is. Echte landklimaten zijn daarom doorgaans in de winter erg koud en in de
zomer erg warm, omdat de matigende
invloed van de zee ontbreekt. Zeeklimaten
505707_H2.indd Sec2:68
zijn in de zomer relatief koel en in de winter
relatief mild van temperatuur.
• D e NEERSLAG wordt vooral bepaald door
de ligging en eventuele verplaatsing van lagedrukgebieden (neerslag) of hogedrukgebieden
(droogte) tussen zomer en winter (zie bron 19
en 20). Ook reliëf kan ervoor zorgen dat lucht
moet opstijgen (veel neerslag aan de loefzijde)
of moet dalen (droogte aan de lijzijde).
Een paar voorbeelden van klimaatverklaring
1. Het Af-klimaat heeft het hele jaar neerslag,
wat alleen veroorzaakt kan worden door lage
druk gedurende het hele jaar. Dit komt, omdat
het klimaatgebied het hele jaar onder invloed
staat van de ITCZ (bron 19).
2. Het BW-klimaat heeft permanente droogte.
Dit komt, omdat het klimaatgebied het hele
jaar onder invloed staat van het subtropische
hogedrukgebied.
3. Het mediterrane klimaat (Cs-klimaat) heeft
een droge zomer en dan dus hoge druk. Dit
komt, omdat in de zomer het subtropische
hogedrukgebied in samenhang met de verschuiving van de ITCZ naar hogere breedte is
opgeschoven. Het ligt dan bijvoorbeeld boven
het Middellandse-Zeegebied. De winters in het
Cs-klimaat zijn neerslagrijk. Dit wordt veroorzaakt door het frequent voorkomen van lage
druk (in de vorm van depressies). Het subtropische hogedrukgebied is dan weer naar lagere
breedten verplaatst door de verschuiving van
de ITCZ. Westenwinden zorgen voor de aanvoer van vochtige lucht van zee.
03-04-2008 14:59:44
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
BRON 24 Rangorde in de mate van
beïnvloeding van de geofactoren in een
landschap.
69
BRON 25 De landschapszones op aarde.
landschapszone
klimaat
natuurlijke plantengroei
polaire zone
Et, Ef
toendra, permafrost
boreale zone
(koud gematigde zone)
Df, Dw
naaldbos, permafrost
gematigde zone
(koel gematigde zone)
Cf, Df
zomergroen loofbos
subtropische zone
(warm gematigde zone)
Cs
altijd groene mediterrane vegetatie
aride en semi-aride zone
BW,
BS
woestijn, grassteppe
tropische zone
Af,
Aw
tropisch regenwoud,
moessonbos, savanne
BRON 26 Klimaat, vegetatie en bodem
van noord naar zuid op het noordelijke
halfrond.
5 / Landschapszones en klimaat
5.1 Het landschap: een samenhangende combinatie van
geofactoren
Wie op het land van de evenaar richting
pool reist, ziet onderweg heel wat
verschillen tussen de gebieden. De plantengroei wordt (in samenhang met het klimaat)
anders en de kleur van de bodem verandert
van roodachtig in de tropen naar meer
bruin, zwart of grijs op hogere breedten.
We vinden steeds andere diersoorten en
de manier van inrichting door de mens
verandert. Ook heeft ieder gebied zijn eigen
opbouw van het reliëf en zijn eigen gesteentesoorten. Kortweg kunnen we zeggen dat
in ieder gebied het landschap anders is. Met
LANDSCHAP bedoelen we dan de totaliteit
van een gebied zoals deze ontstaan is door
de samenwerking van de GEOFACTOREN:
gesteente en reliëf, klimaat, bodem, water,
505707_H2.indd Sec2:69
plantengroei (vegetatie), dierenwereld en de
mens. De eigen combinatie van geofactoren
maakt een landschap uniek. Zo zijn er op
aarde heel wat unieke landschappen.
Als een geofactor verandert, heeft dit door
hun onderlinge samenhang gevolgen voor de
andere geofactoren. Er is hierbij wel sprake
van een rangorde in de mate van invloed
(doorwerking) op de andere geofactoren
(bron 24). Het klimaat heeft de hoogste
positie in de rangorde. Dit wil zeggen
dat een klimaatverandering op de andere
geofactoren sterk zal doorwerken. Een
droger wordend klimaat kan bijvoorbeeld
betekenen dat bepaalde plantensoorten
het niet meer redden. Omgekeerd zal
een verandering in de plantengroei door
toedoen van bijvoorbeeld de mens minder
invloed hebben en niet betekenen dat
het klimaat verandert. De mens neemt
als geofactor een aparte positie in. Vaak
beïnvloedt hij de andere geofactoren. De
rangorde tussen de geofactoren bepaalt bij
zijn ingrepen de mate van schadelijkheid.
5.2 Een ordening in landschapszones
Op de schaal van de aarde kunnen we in het
voorkomen van landschappen een ordening
zien. In samenhang met verschillende
geografische breedten en klimaat kunnen
een aantal landschapszones worden onderscheiden (bron 25 en atlaskaart GB53 195D
en 197 (GB52 181D)). De LANDSCHAPSZONES zijn aardomvattende natuurlijke
gebieden, die wat betreft de opbouw en
werking van klimaat, plantengroei, water
en bodem een eenheid vormen. In iedere
landschapszone zijn globaal bekeken de
natuurlijke processen en ook de moge-
03-04-2008 14:59:44
domein Aarde
70
BRON 27 Kenmerken van een landschapszone.
•
Klimaat (temperatuur, vorst, neerslag, wind)
•
Natuurlijke plantengroei
•
Bodemopbouw en bodemvocht
•
Waterafvoer en stroomwijze rivieren
•
Soort verwering
•
Soort erosie
•
Groeiseizoen landbouwgewassen
•
Soort landbouwgewassen
BRON 28 Neerslag, verdamping en bodemvocht.
BRON 29 De transpiratie per jaar van plantengroei en
landbouwgewassen in mm water (Nederland).
gewas
transpiratie in mm
Gras
540 mm
Wintertarwe
380 mm
Zomergerst
300 mm
Vroege aardappelen
200 mm
Late aardappelen
370 mm
Bieten
450 mm
Akkerland
380-440 mm
Loofbos
610 mm
Naaldbos
680 mm
lijkheden voor de mens gelijk (bron 27). Dit
geldt bijvoorbeeld voor de stroming van
rivieren, de soort verwering, de erosieprocessen, de bodemopbouw, de lengte van het
groeiseizoen en de voedselproductie. De
natuurlijke processen in een landschapszone
hebben invloed op het ruimtelijke gedrag
van mensen. Zo verschilt de behoefte aan
bescherming tegen koude, warmte of vocht,
wat vaak leidt tot een andere bouwwijze en
kleding. Ook de inrichting van de landbouw
is in iedere landschapszone anders. De mate
van welvaart en de stand van de techniek
zijn medebepalend voor hoe de mensen in
een landschapszone kunnen omgaan met de
natuurlijke processen.
Landschapszones worden het meest duidelijk
gekarakteriseerd door de plantengroei.
Veranderingen in temperatuur, neerslag,
505707_H2.indd Sec2:70
vochthoeveelheid en bodem weerspiegelen
zich direct zichtbaar in andere soorten
planten en landbouwgewassen (bron 26).
Omdat zulke veranderingen doorgaans
geleidelijk verlopen, zijn landschapszones
geen scherp begrensde gebieden. In het veld
is er tussen de landschapszones sprake van
geleidelijke overgangen.
5.3 Klimaat en bodemvocht
bepalen de plantengroei
Transpiratie en oppervlakteverdamping
Het klimaat heeft grote invloed op de
watervoorziening van planten. Voor hun
groei hebben planten voedingsstoffen
nodig, die ze opgelost in water via hun
wortels uit de bodem opnemen. Het water
transporteert de voedingstoffen door
de plant en verdampt uiteindelijk via de
huidmondjes aan de bladeren. Deze vorm
van verdamping noemen we TRANSPIRATIE
(bron 28). Kortweg kunnen we zeggen dat
transpiratie nodig is voor de groei van
planten. Gemiddeld transpireren planten
tijdens het groeiseizoen ongeveer 400 mm
water (bron 29).
Hiertegenover moet een watervoorraad in
de bodem staan die steeds door neerslag
wordt aangevuld. De omvang ervan wordt
sterk bepaald door het klimaat.
De temperatuur heeft invloed op de omvang
van een tweede vorm van verdamping. Het
betreft de verdamping van het neerslagwater op het oppervlak van de bodem of
de bladeren van planten: OPPERVLAKTEVERDAMPING (bron 28). Wat na aftrek van
de oppervlakteverdamping van de neerslag
overblijft (de nuttige neerslag), kan de
grond indringen en gebruikt worden voor
03-04-2008 14:59:44
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
71
BRON 30 De landschapszones tijdens de laatste ijstijd (Weichselien).
de transpiratie van de planten. De omvang
ervan verschilt per plant en is vooral tijdens
droge en warme perioden hoog. Vaak is
tijdens het groeiseizoen in de zomer sprake
van een situatie waarin de omvang van de
totale verdamping (oppervlakteverdamping
en transpiratie) de neerslag overtreft. De
planten kunnen dan alleen blijven groeien
als er tijdens voorgaande natte perioden
een buffervoorraad water in de bodem is
opgebouwd. Bij uitputting ervan ontstaat
een vochttekort dat alleen door beregening
of irrigatie kan worden opgelost.
5.4 De landschapszones in het
geologische verleden
De ligging van landschapszones is geen
constant gegeven. Duidelijke veranderingen
in het klimaat zullen de plantengroei en ook
de andere geofactoren doen veranderen.
505707_H2.indd Sec2:71
Het meest duidelijke voorbeeld in het
geologische verleden is het veranderen van
de landschapszones tijdens de IJSTIJDEN
(glacialen) in het pleistoceen. In Nederland
daalde de julitemperatuur dan onder de
10 0C (soms zelfs onder 5 0C). Er was
vanaf de polen sprake van een forse groei
van ijskappen en een opschuiving van de
koude klimaten en landschapszones naar de
gematigde breedten (bron 30). In Nederland
was het landschap vaak te vergelijken met
de omstandigheden, zoals we die nu vinden
in de boomloze polaire landschapszone
met zijn toendraplanten of de boreale landschapszone met zijn naaldbos. Soms was het
behalve zeer koud ook zeer droog en was
er sprake van een poolwoestijn of steppe.
De bodem was tot vele tientallen meters
diepte permanent bevroren: permafrost
(bron 38). Alleen de bovenlaag dooide in de
zomer op.
Na een ijstijd kwam in het pleistoceen altijd
een TUSSENIJSTIJD of INTERGLACIAAL. De
julitemperatuur kwam dan boven de 10 0C
en de polaire en boreale landschapszones
schoven weer op richting pool. In Nederland
was sprake van een gematigd, soms warmvochtig klimaat met zomergroen loofbos.
Ruwweg was wat betreft plantengroei
en opbouw van het landschap de situatie
vergelijkbaar met het huidige Nederland. De
huidige geologische periode (het holoceen)
kun je het beste beschouwen als een
tussenijstijd.
03-04-2008 14:59:45
72
domein Aarde
6 / Landschapszones en de mens
6.1 Landdegradatie en landschapszone
In iedere landschapszone kan het
voorkomen dat het landschap wordt aangetast (bron 32). Op te steile hellingen kan er
bijvoorbeeld forse bodemerosie optreden,
doordat de mens het beschermende bos
heeft gekapt en er akkers heeft aangelegd.
Door de bodemerosie ontstaan grote
geulen, die toekomstig grondgebruik door
de mens bemoeilijken of verhinderen. Er is
in dit geval sprake van LANDDEGRADATIE.
Hiermee bedoelen we alle veranderingen in
het landschap die het vermogen van bodem en
grond om gezond voedsel, gewassen, zoet water,
brandhout (natuurlijke hulpbronnen) te produceren verminderen. Bij landdegradatie worden
dus de mogelijkheden van het landschap om
natuurlijke hulpbronnen voort te brengen
minder. Hongersnood kan het gevolg zijn.
Landdegradatie kan natuurlijke oorzaken
hebben, maar ook door de mens op gang
worden gebracht. Indien landdegradatie op
grote schaal plaatsvindt en er sprake is van
veel schade en/of een groot aantal slachtoffers, spreken we van een RAMP.
Bij NATUURRAMPEN speelt het klimaat vaak
een rol: langdurige droogte, hevige moessonregens met overstromingen, omvangrijke
bosbranden en tropische wervelstormen.
505707_H2.indd Sec2:72
Voor veel natuurrampen geldt dat ze
vrij plotseling optreden. Natuurrampen
verschillen in dit opzicht van milieurampen.
Van een MILIEURAMP spreken we indien er
door menselijk handelen ernstige schade
wordt aangebracht aan het milieu (water,
lucht en bodem) als leefomgeving van
mensen, planten en dieren. Meestal is er
bij een milieuramp sprake van milieuverontreiniging. We spreken hiervan als door
de mens stoffen in het milieu gebracht
zijn in hogere concentraties dan in de
natuur gebruikelijk is en er tevens schade
wordt aangebracht aan de gezondheid van
mensen, planten en dieren. In veel gevallen
leidt milieuverontreiniging sluipenderwijs
tot schade. Een bekend voorbeeld uit het
recente verleden is het optreden van zure
regen door de uitstoot van zwavel bij de
verbranding van fossiele brandstoffen.
Geleidelijk werd het effect zo groot, dat er
sprake was van bossterfte.
6.2 Landdegradatie in de aride en
semi-aride landschapszone
Iedere landschapszone heeft door zijn
kenmerken zijn eigen problemen. Voor de
aride en semi-aride landschapszone (BW- en
BS-klimaat) gaat deze uitspraak zeker op.
De beperkte en onregelmatige aanwezigheid
van water en de bescheiden plantengroei
is hier voor de mens een kritische factor.
Alleen technische hulpmiddelen kunnen een
oplossing bieden. In veel landen vormen het
lage ontwikkelingspeil en het ontbreken van
financiële middelen hiervoor een belemmering. Het gevaar voor landdegradatie is
in deze landschapszone groot. De volgende
processen kunnen hiervoor zorgen.
Landdegradatie door bodemerosie
(door wind en water)
Het gebrek aan neerslag zorgt in de aride
en semi-aride zone voor weinig bodembedekking door planten. Bij een krachtige wind
is winderosie om die reden een normaal
verschijnsel (bron 33). Ook watererosie
komt veel voor. De weinige neerslag in
de droge gebieden valt zeer onregelmatig
en vaak in korte, hevige buien. Als we de
hoeveelheid neerslag per tijdseenheid (uur)
omrekenen is deze erg hoog. Deze hoge
neerslagintensiteit bevordert erosie door
water. Tijdens buien kunnen gronddeeltjes
door grote regendruppels weggebombardeerd worden en door waterstroompjes
meegenomen worden.
03-04-2008 14:59:45
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
73
BRON 31 Bodemerosie en landdegradatie
BRON 33 De invloed van de hoogte van de neerslag
op de omvang van bodemerosie door wind of water.
BRON 32 Landschapszones en landdegradatie.
landschapszone
soort landdegradatie
oorzaak
Aride en semi-aride zone
Bodemerosie
Overbeweiding
Verwoestijning, verdroging
Overbeweiding
Subtropische zone
Gematigde zone
Verzilting
Irrigatielandbouw
Bodemerosie
Ontbossing
Aardverschuivingen
Ontbossing
Verzilting
Irrigatielandbouw
Overstroming rivieren
Ontbossing
Bodemerosie
Ontbossing
Overstroming rivieren
Ontbossing
Boreale zone
Opdooi permafrost
Warmer klimaat
(versterkt broeikaseffect)
Polaire zone
Opdooi permafrost
Warmer klimaat
(versterkt broeikaseffect)
Overstroming rivieren
Warmer klimaat
(versterkt broeikaseffect)
BRON 34 In een steppelandschap is er bij overbeweiding gevaar voor de verwoestijning .
505707_H2.indd Sec2:73
03-04-2008 14:59:49
74
module Aarde
BRON 35 Verzilting.
Verwoestijning
is een ernstige vorm van
landdegradatie. We bedoelen hiermee dat
een gebied door natuurlijke of menselijke
oorzaken:
• steeds minder plantenmassa kan produceren door natuurlijke planten of gewassen
(afname plantenproducerende kracht);
• en steeds meer woestijnachtige kenmerken
krijgt (schaarse plantengroei, weinig of
geen humus in de bodem, groot verschil
tussen dag- en nachttemperatuur, veel
windwerking, veel watererosie).
VERWOESTIJNING
Vooral in de steppegebieden aan de
randen van woestijnen is het gevaar voor
verwoestijning groot. In deze semi-aride
gebieden (bijvoorbeeld de Sahel in Afrika)
kan een langdurige periode waarin het
klimaat droger wordt, zorgen voor
verwoestijning. Menselijke factoren kunnen
medeverantwoordelijk zijn. Meestal hangen
deze factoren samen met groei van de
bevolking (door hoge geboortecijfers of een
toestroom van vluchtelingen) en daardoor
505707_H2.indd Sec2:74
een toename van de behoefte aan voedsel
en brandhout. De groei van vee in grote
kudden zorgt in veel gevallen voor OVERBEWEIDING. De plantengroei verdwijnt en
kan zich heel moeilijk herstellen (alleen na
langdurig geen beweiding). De bevolking is
vaak gedwongen de traditionele aangepaste
landbouwmethoden te verlaten. Voor de
teelt van voedergewassen worden akkers
uitgebreid in dit voor landbouw risicovolle
gebied. BODEMUITPUTTING en het verdwijnen van de schaarse humus in de bodem
zijn het gevolg. Het verzamelen van elke
soort plantenmateriaal dat maar brandbaar
is om voedsel op te koken, draagt hieraan
bij. Bij het langdurig uitblijven van regen kan
een rampzalige situatie met hongersnood en
sterfte ontstaan.
Verzilting
Ook het te zout worden van de bodem zorgt
voor landdegradatie.Vaak hangt dit samen met
irrigatielandbouw. In landschapszones met een
groot watertekort in de zomer is landbouw
zonder aanvullende wateraanvoer eigenlijk
niet goed mogelijk. Nodig hiervoor zijn laaggelegen gebieden, waar in vergelijking met de
droge omgeving veel water voorkomt: OASES.
Er kan een extra aanbod van water zijn via
grondwater dat wordt opgepompt of door de
aanwezigheid van rivieren.Vooral rivieroases,
die gevoed worden door water dat uit omringende gebergten toestroomt, zijn opvallend.
Vanuit de lucht bezien vormen ze langgerekte
groene linten, met intensieve vormen van landbouw.Vaak wordt er etageteelt toegepast met
op één perceel een kruidlaag, een struiklaag
en een boomlaag. Stuwmeren kunnen zorgen
voor een goede regeling van de waterstand.
Bij irrigatielandbouw wordt via kanalen en
leidingen veel water naar de akkers en velden
gevoerd. Al dit water verdampt uiteindelijk.
Omdat irrigatiewater altijd zouten bevat,
neemt de concentratie aan zouten in en op de
bodem toe: VERZILTING. De bodem kan op
den duur zelfs zo zout worden, dat landbouw
onmogelijk wordt. Alleen het regelmatig
doorspoelen van de bodem met extra water
kan zorgen voor een afvoer van zouten (zie
Clip 5).
03-04-2008 14:59:50
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
Clip 5
Verzilting door
irrigatie
In droge gebieden is landbouw zonder irrigatie
niet goed mogelijk. Opgepompt grondwater
en het water uit rivieren en stuwmeren worden via kanalen en leidingen naar de akkers
en velden geleid (bron 36). Dit irrigatiewater
bevat altijd zouten. Zelfs het zoetste water
bevat nog zo’n 100-500 mg zouten per liter.
Bij 10 000 m3 water voor irrigatie wordt zo
per hectare 1 tot 5 ton zout toegevoerd. Als
het water verdampt, blijven de zouten in de
bodem achter; er vindt VERZILTING plaats. Bij
een lage grondwaterstand kunnen de zouten
door extra water toe te voeren naar beneden
spoelen. De gewassen ondervinden dan weinig
schade.
Bij slecht doorlatende bodems spoelen de
zouten niet uit en worden de planten aangetast. Ook bij een hoge grondwaterstand kunnen de zouten niet worden afgevoerd (bron
36).
De enige oplossing in beide gevallen is
75
drainage, die voor een goede waterafvoer
zorgt. Ook is er veel spoelwater nodig. Bij irrigatiewater met een zoutgehalte van 400 mg/l
is 20 procent extra spoelwater nodig; bij 1000
mg/l zelfs 50 procent extra.
Irrigatiewater en spoelwater dat naar een rivier
terugstroomt, kan benedenstrooms weer voor
irrigatie gebruikt worden. De kwaliteit wordt
echter steeds slechter. Onderweg worden
er zouten, kunstmest en bestrijdingsmiddelen opgenomen. Irrigatiewater wordt dus
stroomafwaarts steeds zouter.
BRON 36 Irrigatie en verzilting.
6.3 Landdegradatie in de
subtropische en gematigde
landschapszone
Voor de mens was de subtropische en
gematigde zone vanouds een goed woongebied.
Vooral de subtropische zone was door het
behaaglijke klimaat zeer gewild. In beide
landschapszones is landbouw goed mogelijk,
al zijn de gewassen door de gedwongen
aanpassing aan het klimaat zeer verschillend
(bron 37). In de gematigde zone zijn de
temperaturen in een niet onaanzienlijk deel
van het jaar betrekkelijk laag en is er in de
winter en het voorjaar meestal sprake van
vorst. In de subtropische zone ontbreekt
in de winter de vorst en is het in de zomer
warm met een lange droogteperiode.
Ontbossing ten behoeve van de landbouw
(en later ook ten behoeve van het toerisme)
heeft in beide gebieden gezorgd voor
landdegradatie. In de subtropische zone
hebben bosbranden en te intensief watergebruik voor irrigatie dit nog extra bevorderd.
De volgende vormen van landdegradatie
505707_H2.indd Sec2:75
komen voor.
Landdegradatie door bodemerosie
door water
Op hellingen waar de bovengrond van de
akkers uit erosiegevoelig materiaal zoals löss
bestaat, zorgde de afvoer van water over
de oppervlakte voor geulerosie. Er werden
hierdoor soms diepe geulen gevormd
en ook wordt de bodemvruchtbaarheid
aangetast. In de subtropische zone is het
gevaar voor deze vorm van bodemerosie
extra groot. De lange, droge periode met
af en toe neerslag met een grote intensiteit
bevordert afstroming van water over de
oppervlakte en erosie.
Landdegradatie door aardverschuivingen
Het weghalen van de beschermende plantengroei op de hellingen van de gebergten
bevordert het optreden van aardverschuivingen. Vooral in de subtropische zone
komen ze veel voor. Gedurende perioden
met hevige neerslag kan op de hellingen de
BRON 37 Het jaarritme van de plantengroei in Midden-Europa en het Middellandse-Zeegebied (met en
zonder irrigatie).
03-04-2008 14:59:52
76
domein Aarde
BRON 38 Permafrost in de polaire en boreale landschapszone in een noord- en zuiddoorsnede in Canada.
verweringslaag met water verzadigd worden
en onder invloed van de zwaartekracht
naar beneden komen. In bijvoorbeeld het
Middellandse-Zeegebied vinden we veel van
dit soort aardverschuivingen.
Landdegradatie door overstromingen
van rivieren
Ontbossing van hellingen heeft ook het
afvoerkarakter van rivieren veranderd.Vooral
in de subtropische zone is er tijdens perioden
met hevige regens grote kans op afvoerpieken.
Omdat er door bodemerosie ook extra veel
slib in de rivieren terecht is gekomen, is het
gevaar voor overstromingen extra groot.
Verwoestijning en verzilting
De subtropische zone kent in sommige
gebieden vormen van landdegradatie die
horen bij meer aride gebieden. Naast een
droger wordend klimaat speelt de mens
hierbij een rol. Te intensief watergebruik bij
irrigatielandbouw zorgt voor verzilting. Het
verdwijnen van bos door bosbranden en het
aanleggen van akkers tasten de bodemlaag
505707_H2.indd Sec2:76
ernstig aan. Er ontstaat kale grond waar niets
meer kan groeien: een woestijn. Spanje is
bijvoorbeeld een gebied waar het gevaar voor
verwoestijning groot is (zie hoofdstuk 3).
6.4 Landdegradatie in de boreale
en polaire landschapszone
Permafrost, een natuurlijk verschijnsel
Een van de meest markante verschijnselen
in de polaire zone met zijn toendraplanten
is het voorkomen van PERMAFROST (bron
38). De bodem en de ondergrond zijn in
een omvangrijk gebied tot op grote diepte
permanent bevroren. De dikte van deze
permafrost neemt zowel in de richting
van de polen als continentinwaarts toe.
In Oost-Siberië is de grond bijvoorbeeld
tot een diepte van 600 meter bevroren. In
Noord-Siberië is bij boringen een dikte van
1600 m aangetoond. Ook in de boreale zone
met zijn naaldbomen vinden we permafrost.
De permafrost is hier minder diep, meer
onderbroken en ook meer verspreid.
Direct boven de permafrostlaag vinden we
in beide landschapszones aan de opper-
vlakte een laag die in de zomer ontdooit en
in de winter bevriest. Deze actieve laag of
opdooilaag is in de koudste gebieden 30-50
cm dik. In de boreale zone neemt de dikte
toe tot een aantal meters. Omdat het smeltwater niet kan wegzakken in de ondergrond,
ontstaan er ontoegankelijke moerasvlakten.
Door de opdooi is de bouw van huizen,
straten, spoorwegen en vliegvelden alleen
met bijzondere technieken mogelijk.
Versterking van de opdooi in de
permafrost door het versterkt
broeikaseffect
Het warmer worden van het huidige
klimaat zorgt voor landdegradatie. De
mens speelt hier een rol door het extra
in de lucht brengen van broeikasgassen
zoals kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en
stikstofdioxyde (N2O). Dit zorgt voor een
versterking van het natuurlijke broeikaseffect (zie paragraaf 1.2). Vooral rondom het
Noordpoolgebied gaat de opwarming door
het VERSTERKT BROEIKASEFFECT snel. De
afgelopen twintig jaar is hier de gemiddelde
03-04-2008 14:59:53
hoofdstuk 1 Klimaat en landschapszones op aarde
77
BRON 39 De Trans-Alaska oliepijpleiding in het toendragebied van Alaska.
De permafrost maakt een goede fundering op poten noodzakelijk.
temperatuur twee keer zo snel gestegen als
in de rest van de wereld.
Een warmer wordend klimaat zal de
opdooi versterken. In sommige gebieden
zal hierdoor nieuw moerasland ontstaan.
In andere gebieden zal juist drooglegging
van moerassen en meren optreden, omdat
de grond in de omgeving inzakt. Door
ontdooiing van bevroren grond zullen
wegen, gebouwen, pijpleidingen en de infrastructuur van luchthavens en industrie gaan
verzakken. De winning van olie en gas zal
worden ontwricht.
505707_H2.indd Sec2:77
Clip 6
Bouwen in de
permafrost
In het gebied met permafrost liggen maar
weinig steden. Inuvuk, een stadje met enkele
duizenden inwoners in Noord-Canada gelegen aan de Mackenzie rivier, is er één van.
In 1955 werd begonnen met de kostbare
bouw van het stadje. De bovengrond van
de bouwplek bestond uit een 4 meter dikke
veenlaag, die vanwege zijn isolatievermogen
intact werd gelaten. Alle permanente gebouwen werden op palen gebouwd, die stevig in
de permafrost gefundeerd werden. In totaal
werden 20 000 palen gebruikt, van 4,5 meter lengte, die in de permafrost verankerd
werden. Rioleringen en waterleidingen
werden bovengronds in goed geïsoleerde en
verwarmde kokers geplaatst. Ten behoeve van
de bouw van wegen werd het ondergrond
materiaal vervangen door niet-vorstgevoelig
materiaal (grof puin en grind) of door materiaal dat kunstmatig met behulp van koelers
bevroren wordt gehouden. Huizen en gebouwen moesten aan de onderkant goed tegen
warmteafgifte geïsoleerd worden.
Ook in het permafrostgebied in het noorden
van Rusland zijn de omstandigheden moeilijk.
Hier zijn zelfs grote steden gebouwd, met
meer dan 200 000 inwoners, zoals Jakutsk. De
meeste huizen zijn hier op betonnen palen
gebouwd, om niet te verzakken bij opdooi
van de bovenkant van de permafrost in de
zomer. Om grondwater te winnen moest de
honderd meter dikke permafrostlaag worden
doorboord.
Vrij naar: J.I.S. Zonneveld, De aarde onze woonplaats
03-04-2008 15:00:00
78
domein Aarde
BRON 40 De verwachte effecten van klimaatverandering: de opwarming van de aarde verloopt het snelst boven het land op het noordelijk halfrond.
7 / De landschapszones in de toekomst
7.1 De landschapszones en de
opwarming van de aarde
Het warmer worden van het huidige klimaat
op aarde door de versterking van het
broeikaseffect zal voor de mens een aantal
belangrijke gevolgen hebben (bron 40).
Het verschuiven van de landschapszones
Schoven tijdens de ijstijden de landschapszones in de richting van de evenaar, nu staat
het omgekeerde te gebeuren. Door de
opwarming zullen de landschapszones zich
wat richting pool verplaatsen. Het naaldbos
505707_H2.indd Sec2:78
zal in sommige gebieden de toendra gaan
vervangen en mediterrane planten rukken
op naar de gematigde zone. Door de
opschuiving gaan de levensomstandigheden
voor mensen, planten en dieren veranderen.
Er zullen hierbij winnaars en verliezers
zijn. De gematigde zone zal bijvoorbeeld
wat warmer worden. Misschien wordt zelfs
druiventeelt normaal. De subtropische zone
zal warmer en droger worden. Voor het
Middellandse-Zeegebied betekent dit meer
kans op verwoestijning en verzilting. De
aride en semi-aride zone wordt mogelijk
wat natter.
Het toenemen van natuurlijke gevaren
en landdegradatie
Een aantal natuurlijke gevaren zullen bij
een warmer wordend klimaat toenemen.
De zeespiegel zal bijvoorbeeld door extra
afsmelten van ijskappen stijgen en hierdoor
worden laaggelegen landen zoals Bangladesh
en Nederland bedreigd. In de gematigde
breedten is te verwachten dat er meer
stormen komen en dat rivieren vaker
overstromen. In de subtropische zone zijn
meer wervelstormen, hittegolven en meer
droogte te verwachten. Door watergebrek
neemt de kans op misoogsten toe.
03-04-2008 15:00:02
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
79
BRON 41 Duurzame ontwikkeling of hazard management?
Clip 7
Hoogvliegers tegen het
versterkt broeikaseffect
Ontwikkeling van techniek heeft de mens in
het verleden in vele benarde situaties nieuwe
mogelijkheden gegeven. Zo’n benarde situatie
is mogelijk de oververhitting van de aarde
door de versterking van het broeikaseffect
door menselijke activiteiten. De opticus
Roger Angels heeft hiertegen een plan. Hij
wil het zonlicht afschermen door een wolk
van vliegertjes op minisatellieten. Met raketten kan op een geschikt punt tussen zon
7.2 Hazard management en
duurzaam landgebruik
Een aanpak van landdegradatie in de
landschapszones kan op twee manieren
(bron 41). Beide zullen ze noodzakelijk zijn.
Allereerst zal de mens gedwongen zijn de
nadelige gevolgen van natuurlijke gevaren
en natuurrampen te bestrijden door goed
HAZARD MANAGEMENT. Overheid, burgers
en bedrijfsleven moeten goed voorbereid
zijn op allerlei noodsituaties, zoals het
gevaar voor overstromingen vanuit rivieren
of zee. Allerlei technische middelen moeten
ingezet worden om onze veiligheid en
505707_H2.indd Sec2:79
en aarde een wolk van vliegertjes worden
gelanceerd waarmee de instraling zo’n 2% is
te verlagen. De ronde vliegertjes (diameter 60
centimeter) moeten bestaan uit ultradunne,
geperforeerde folie die de zonnestraling afbuigt. Kleine autonoom werkende uitsteeksels
kunnen de vliegertjes in de juiste positie
houden. Er zouden wel biljoenen vliegertjes
nodig zijn.
(Bron: NRC 7-11-2006, aangepast)
voedselzeker-heid te vergroten en de
effecten van natuurrampen weer teniet te
doen. Naast het bestrijden van de ‘kwaal’
moeten we veel aandacht geven aan het
voorkomen ervan. Duurzaam landgebruik
moet zorgen voor het tegengaan van landdegradatie. In iedere landschapszone zal
gestreefd moeten worden naar een vorm
van landgebruik, waarbij er een evenwicht is
tussen de mogelijkheden van het landschap
en de benutting door de mens, om zo de
perspectieven van toekomstige generaties
niet in gevaar te brengen. Duurzaam landgebruik zonder oplossing van het klimaat-
probleem is niet goed mogelijk. Ten aanzien
van het klimaat moet er aandacht zijn voor
duurzame economische ontwikkeling van
landen, die de opwarming van de aarde
niet verder bevordert. De toename van de
uitstoot van broeikasgassen zal moeten
worden gestopt. Het verminderen van het
gebruik van fossiele brandstoffen (steenkool,
olie en aardgas) die bij verbranding CO2
leveren, is hierbij essentieel. Het aandeel van
duurzame energie (windkracht, waterkracht
en zonnecellen) zal fors vergroot moeten
worden.
03-04-2008 15:00:02
CaseQuest 1 Zeilvaart over de oceaan en het klim
Inleiding
Tegenwoordig duurt de reis met een
modern vrachtschip vanuit Nederland naar
Indonesië of India via het Suezkanaal maar
zo’n zes tot acht weken. In de tijd voor
de Industriële Revolutie, toen er gevaren
moest worden op windkracht, was de reistijd wel heel anders. De zeilschepen van
de Verenigde Oost-Indische Compagnie
hadden acht tot vijftien maanden nodig om
naar het Verre Oosten te varen. Het was
in die tijd een avontuurlijke onderneming
waarbij men moest leren omgaan met de
grillen van de natuur. Tijdens ontdekkingsreizen moest de beste vaarweg gezocht
worden. Men wilde zo veel mogelijk profijt
hebben van het vaste windsysteem en ook
meedrijven op de zeestromen. Storm en
windstilte moesten worden vermeden. Het
is de vraag of de zeevaarders van de Verenigde Oost-Indische Compagnie bij hun
reizen naar het Verre Oosten echt hebben
geprofiteerd van het luchtcirculatiesysteem
van de aarde en van de zeestromen. Kunnen we zeggen dat er sprake was van een
slimme vaarroute? Ook ten aanzien van de
moderne zeilraces over de oceaan kunnen
we ons afvragen of de route volkomen willekeurig bepaald wordt door de sponsors of
dat ook rekening gehouden wordt met de
wetmatigheden van het klimaatsysteem.
Hoofdvraag
In hoeverre wordt bij de zeilvaart over de oceaan rekening gehouden
met het vaste luchtcirculatiesysteem van de aarde en de zeestromen?
Deelvragen
1 Welke soort winden en zeestromen speelden een rol bij de historische vaarroutes van de schepen van de Verenigde
Oost-Indische Compagnie?
2 Wat was de invloed van de vaarperiode in het jaar op de vaarroute?
3 In hoeverre is bij de planning van de route van de moderne Volvo Ocean Race rekening gehouden met het luchtcirculatiesysteem van de aarde en de zeestromen?
BRON 1 De vaarroute heen en terug van de schepen
van de VOC.
505707_H2.indd Sec2:80
BRON 2 Handelsvloten in de tijd van de
VOC.
Nederland heeft als handelsnatie een roemruchte
maritieme historie. Bekend zijn de zeereizen van
handelsvloten opgezet door Hollandse kooplieden naar Indië (het gebied van India tot de
Indonesische eilanden). Er werd gehandeld in
specerijen als peper, kaneel, foelie, kruidnagel,
nootmuskaat en in koffie, thee en textiel.
In april 1595 was het de eerste keer dat een Hollandse vloot om Afrika naar Azië zeilde. Na vier
maanden werd de Mosselbaai bij Kaap de Goede
Hoop aan de zuidkust van Afrika aangedaan om
vers voedsel en drinkwater in te nemen. Voedsel,
bier en water waren door de grote hitte slecht
houdbaar waardoor veel mensen onderweg ziek
werden. Dat maakte langdurige rustperioden op
Madagaskar en andere eilanden noodzakelijk. De
zeestromingen en de windrichting zorgden op de
reis voor voor- en tegenspoed. Pas bijna vijftien
maanden na vertrek werd in juni 1596 het doel
van de tocht, de baai van Bantam op Java, bereikt,
waar specerijen werden ingekocht. Deze eerste
reis naar Indië vormde het startsein voor vele
03-04-2008 15:00:02
a
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
81
m aatsysteem
route oostwaarts gevolgd in de richting van Australië. In juli voer men ongeveer langs de 38ste
BRON 3 De belangrijkste handelsproducten en vaarroutes bij de ruilhandel van de VOC in Azië.
nieuwe handelsvloten. In 1602 werd de Verenigde
Oost-Indische Compagnie opgericht, die zorgde
voor een regelmatige vrachtvaart naar Azië langs
min of meer vaste handelsroutes.
Ieder VOC-schip was uitgerust met een ‘Seynbrief ’ met vaaropdrachten voor onderweg en
een voorgeschreven vaste zeeroute. Logboeken
en ervaringen van voorgaande reizen leidden
tot betere routes. Zo was er in de logboeken
veel informatie over de voorkomende winden.
De dwarsscheeps getuigde schepen konden in
die tijd eigenlijk alleen met de wind mee varen.
De VOC-schepen hadden de best bijgewerkte
zeekaarten, schetsen van de kusten en allerlei
meetinstrumenten aan boord. Naast een leeskaart met aanwijzingen hadden de VOC-schippers
een paskaart met voorgedrukte lijnen waarop
met behulp van een passer de route kon worden
uitgezet en gevolgd. De kleur van het zeewater,
de soort vissen en de vogels als indicatoren van
de nabijheid van land hielpen onderweg bij de
navigatie.
505707_H2.indd Sec2:81
BRON 4 De vaarroutes van de schepen van
de VOC.
1 De vaarroute naar Kaap de Goede Hoop
Vanaf Texel voer men na het passeren van de
Azoren en de Canarische Eilanden zo snel mogelijk naar de Braziliaanse kust. Het was hierbij wel
oppassen om niet in de Golf van Guinee terecht
te komen of om bij een te westelijke koers af
te drijven naar het noorden. Er moest bij de
evenaar een vaste route (‘wagenspoor’) gevaren
worden tussen moeilijke windstiltegebieden (de
Doldrums). De Braziliaanse kust werd op gepaste
afstand gevolgd totdat de uitkijk in de mast meldde dat er bruin water in zicht was. Dit hield verband met de bruine slibdeeltjes aan de rand van
de delta van de Rio de la Plata bij Buenos Aires.
Vanaf hier werd een oostelijke koers gezet naar
Kaap de Goede Hoop aan de zuidkust van Afrika.
Hier was een verplicht verversingsstation van de
voorraden en werd vier weken rust gehouden.
2 De vaarroute van Kaap de Goede Hoop naar
Batavia (Jakarta)
Bij de reis van Kaap de Goede Hoop naar Batavia
(tegenwoordig Jakarta) werd eerst een zuidelijke
en in januari langs de 40ste breedtegraad. Men
passeerde hierbij de eilanden Nieuw-Amsterdam
en St. Paul. Voor de zuidpunt van Australië moest
de koers tijdig naar het noorden worden omgebogen en ging de reis langs de Australische kust
recht naar Java. Soms werd de oostelijke koers
naar Australië te lang aangehouden. De rotsige
kust werd dan ’s nachts pas opgemerkt, als men
er al op zat.
3 De vaarroute van Kaap de Goede Hoop naar
Ceylon en India
Niet alle VOC-schepen voeren naar Java. De VOC
had ook vestigingen in Ceylon (tegenwoordig Sri
Lanka) en India. De rechtstreekse route op Ceylon zorgde ervoor dat kaneel sneller naar Europa
kon worden vervoerd, wat de kwaliteit van de
specerij bevorderde. Naar Ceylon werden twee
vaarroutes gebruikt.
In de periode mei–juli zeilde men vanaf Kaap de
Goede Hoop direct naar het noorden door de
zeestraat tussen het eiland Madagaskar en de
Oost-Afrikaanse kust. Hierna bogen de schepen
ter hoogte van de evenaar af in noordoostelijke
richting. Van oktober tot maart werd een andere
vaarroute gekozen. Men koos eerst een zuidelijke
route oostwaarts langs de 40ste breedtegraad.
Na het passeren van de eilanden Nieuw-Amsterdam en St. Paul werd de route in noordelijke en
noordwestelijke richting omgebogen naar Ceylon.
4 De vaarroutes vanuit Batavia naar Ceylon,
China, Japan en de Molukken
Batavia was vroeger het centrum van een dicht
handelsnetwerk. Vanuit Batavia zeilde men
naar diverse bestemmingen. In mei–juni zeilde
men naar Japan en China voor zijde en thee, in
juli–september naar Ceylon en India voor kaneel,
peper en textiel. Tussen november en februari
voer men naar de Molukken voor kruidnagelen,
foelie, en nootmuskaat.
5 De terugreis vanuit Batavia of Ceylon
De thuisreizen van de VOC-schepen gingen sneller dan de heenreizen. Ze duurden ongeveer
zeven maanden tegenover acht tot negen maanden voor de heenreis. De thuisreis vanuit Batavia
of Ceylon ging in een rechte lijn naar Kaap de
Goede Hoop. Vaak had men bij de eilanden Mauritius en Madagaskar wel te maken met stormen.
De route vanaf Kaap de Goede Hoop naar Nederland was ook vrij direct en kort.
03-04-2008 15:00:02
82
domein Aarde
vervolg CaseQuest 1
A
B
C
D
BRON 5 Replica van het VOC-schip Batavia.
A. bovenbramzeilen
B. bramzeilen
C. marszeilen
D. Fok/grootzeil (onderzeilen)
BRON 6 De zeilvoering van een 18de-eeuws schip.
BRON 7 Het schatten van de windkracht via
de zeilvoering.
Aan de hand van bijgezette zeilen van de 17deen 18de-eeuwse schepen kan een redelijke schatting gegeven worden van de heersende windkracht op de Beaufortschaal. De zeelui hanteerden op de dwarsscheeps getuigde zeilschepen
een uniforme werkwijze bij het zeilen van het
schip. Ongeacht of men met één groot marszeil
(17de eeuw) of met bramzeilen en marszeilen
(18de eeuw) voer, begon men bij windkracht 4
tot 5 met het verkleinen van het zeiloppervlak
(reven van de zeilen). Het zeil werd dan geheel of
in delen opgerold of samengevouwen (eenmaal,
zeilvoering van dwarsscheeps getuigde schepen
(17de en 18de eeuw)
windkracht in
beaufort
tweemaal, driemaal of geheel gereefde zeilen). Bij
een lagere windkracht had men zoveel mogelijk
zeil bijstaan. Waren de bramzeilen geborgen en
voer men met twee reven in de marszeilen dan
stond er al veel wind, kracht 6 tot 9. Tegen de tijd
dat het ging stormen (windkracht 10) gebruikte
men alleen nog de onderzeilen.
omschrijving
Alle zeilen vol en bij.
1–4
Zwakke tot matige wind.
Eenmaal gereefde zeilen. Bram- en marszeilen één reef.
5–6
Krachtige wind.
Tweemaal tot driemaal gereefde zeilen.
6–9
Harde tot stormachtige wind.
Bramzeilen en marszeilen dicht gereefd. Onderzeilen één reef.
10
Storm.
Bron: Naar Historisch Maritieme windschalen, H. Walbrink en F. Koek
505707_H2.indd Sec2:82
03-04-2008 15:00:03
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
83
BRON 8 Zeemansuitdrukkingen over windkracht in de 17de eeuw.
uitdrukking
omschrijving
Hapje, zogje, zugje.
Windvlaagje.
Fariabel lugje.
Zeer zwakke variabele wind.
Labberkoelte, flauwe koelte.
Zwakke wind, slappe zeilen.
Bramzeilkoelte.
Een matige wind. Bramzeilen moesten bij meer dan matige wind gereefd worden omdat het schip anders topzwaar werd.
Dichte of stijve koelte.
Vrij krachtige wind.
Marszeilkoelte.
Krachtige wind.
De wind is wieuw (waauw).
De wind is kwaad (goed).
Huiken en guiten.
De wind raast (harde wind).
Onderzeilkoelte.
Harde wind tot storm. Topzeilen (bramzeilen en marszeilen) kunnen niet gevoerd worden.
Bijlegger.
Stormachtige tegenwind.
Lenzen voor top en takel.
Het schip in zware storm zonder zeilen voor de wind weg laten lopen.
BRON 9 Het traject van de Volvo Ocean Race 2005/2006.
BRON 11 Snelheidsrecord Volvo Ocean
BRON 10 Zeilers Ocean Race pokeren met
hogedrukgebied.
Na vijf dagen in de vierde etappe van de Volvo
Ocean Race zijn de zeilers er nog niet gerust op.
De temperatuur past onmiskenbaar bij de locatie,
‘de bodem’ van de aardbol, waar ze na vertrek uit
Nieuw-Zeeland dicht ingepakt hun boten langs de
rand van de ijskap in de richting van Kaap Hoorn
(het zuidelijke puntje van Zuid-Amerika) sturen.
De vloot van zes boten is al een paar dagen aan
het pokeren met een hogedrukgebied (weinig
wind), dat hun de weg naar de gevreesde Kaap
blokkeert. Voor de navigatoren is het een lastige
505707_H2.indd Sec2:83
puzzel: zou het slimmer zijn zuidelijk of noordelijk om het hogedrukgebied heen te varen?
Bovendien moeten ze goed uitkomen voor twee
virtuele routemarkeringen die ervoor moeten
zorgen dat niemand te dicht bij de ijskap met
bijbehorende losdrijvende ijsbergen komt. De
verleiding van een zuidelijke route is groot, want
hoe zuidelijker gevaren wordt, hoe korter de
vaarroute (en hoe meer kans op wind). Maar de
organisatie wil geen risico lopen. De routemarkeringen liggen behoorlijk noordelijk.
Race.
Op weg naar finishplaats Kaapstad heeft het
leidende zeilteam van ABN AMRO I gisteren in
de eerste etappe het wereldsnelheidsrecord
gebroken in de Volvo Ocean Race. De Black Betty
bleek om 17.00 uur Nederlandse tijd 538 zeemijl
(ongeveer 1000 kilometer) te hebben afgelegd in
de laatste 24 uur. Dat was bijna 8 mijl meer dan
het oude record van de Spaanse MoviStar eerder
dit jaar.
(NRC 28-11-2005)
(Bron: Florence van Berckel NRC 24-2-2006, aangepast)
03-04-2008 15:00:07
CaseQuest 2
Inleiding
Van de evenaar naar de polen vinden we
aan het aardoppervlak een opeenvolging
van tropische, gematigde, boreale en polaire
landschapszones. Soms wordt deze opeenvolging onderbroken door subtropische, en
(semi-)aride zones. Naast deze horizontale
ordening van landschapszones aan het aardoppervlak bestaat er in het hooggebergte
Hoofdvraag
Deelvragen
Klimaatverandering en de landscha
ook een verticale ordening. Hoeveel ‘verticale landschapszones’ er in een gebergte
voorkomen is afhankelijk van de hoogte
en de geografische ligging. Alleen op hoge
bergen bij de evenaar (Andes, Kilimanjaro,
Himalaya) vinden we alle bovengenoemde
soorten landschappen.
De meest dominante geofactor in een landschapszone is het klimaat. Een verandering
van het klimaat heeft daarom invloed op de
andere geofactoren, zoals de plantengroei,
de gesteentes en de opslag en stroming van
water. Een warmer wordend klimaat heeft
gevolgen voor de werking van de geologische processen in het hooggebergte. Het is
verstandig dat de mens zich in de toekomst
op deze nieuwe situatie gaat voorbereiden.
Welke invloed heeft een warmer wordend klimaat op de landschaps
zones in het hooggebergte en wat zijn de gevolgen daarvan voor de
mens?
1 Voor welke landschapszones in het hooggebergte heeft een warmer wordend klimaat de grootste gevolgen?
2 Welke veranderingen zullen bij een warmer wordend klimaat in het hooggebergte optreden in de geologische
processen?
3 Welke schadelijke gevolgen hebben de veranderingen in de landschapszones voor de mens en hoe kan hij deze schade
eventueel beperken?
BRON 1 De verticale landschapszones van
de Kilimanjaro.
Op de Kilimanjaro (5895 m) vinden we naarmate
de hoogte toeneemt landschappen die gelijkenis
hebben met de landschapszones die we op aarde
van evenaar tot pool kunnen aantreffen. Van tropisch bos of savanne komen we op grote hoogte
in de wereld van permafrost en gletsjerijs.
BRON 2 De verticale landschapszones in de Alpen.
505707_H2.indd Sec2:84
03-04-2008 15:00:09
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
85
pszones in het hooggebergte
BRON 3 Geologische vormen en processen die horen
bij het hooggebergte.
Geologische vormen en processen die horen bij
het hooggebergte
gletsjers van ijs (zoetwatervoorraden)
gletsjers van stenen (blokgletsjers)
gletsjerbeken
gletsjermeren
permafrost
bergstortingen
modderstromen
aardverschuivingen
BRON 4 Als de gletsjermeren barsten, is het te laat.
Norbu Sherpa was op weg naar huis toen hij zag dat een verwoestende golf zich meester had gemaakt
van de rivier op 40 meter afstand van zijn ouderlijk huis. Het zwarte water sleepte stukken hout van
bruggen mee alsof het lucifers waren. De boeddhistische monnik zette het op een sprint naar zijn huis
in het plaatsje Ghat, in de noordoostelijke Khumbu-regio van Nepal, om te redden wat er nog te redden viel.
Het water was afkomstig van een halvemaanvormig gletsjermeer dat op dat moment tot de nok toe
gevuld was met water. In één klap was de weerstand van de vijftig meter hoge dam van opeengestapeld
gletsjerpuin, die het water in bedwang hield, gebroken. De vloedgolf van zand, modder en steen was
nietsontziend. In vier uur tijd knalde zo’n 6 tot 10 miljoen kubieke meter ‘water’ de vallei in, tot op
90 kilometer afstand van het meer. Huizen gingen neer, bruggen werden verpulverd, landbouwgrond
vernietigd en een energiecentrale was nog voor die in gebruik was genomen, alweer van de aardbodem
verdwenen. Klimaatverandering is volgens wetenschappers de oorzaak van het sneller smelten van de
ijsmassa op de gletsjers en de barstende gletsjermeren.
De Himalaya heeft na de poolregio’s de grootste concentratie van gletsjers ter wereld. Alleen al in de
Nepalese Himalaya liggen ruim 3250 gletsjers en 2315 gletsjermeren. De gletsjers worden ook wel de
watertorens van Azië genoemd. Ze leveren het zoet water voor de zeven grootste rivieren van Azië,
waaronder de Ganges. Grofweg eenderde van de wereldbevolking is afhankelijk van deze rivieren. In
tropische klimaten, met droge en natte seizoenen, zorgen gletsjers door het afstaan van smeltwater
voor een extra toevoer van water. Daarmee voorkomen ze dat rivieren droog komen te staan in de
zomer.
(fragmenten uit nrc 9-12-2004, Philip de Wit, aangepast)
BRON 5 Pontresina, een dorp in ZuidoostZwitserland.
Op het eerste gezicht ligt Pontresina, een vakantieoord in Zuidoost-Zwitserland, er idyllisch
en vredig bij. ’s Zomers bevolken wandelaars en
bergbeklimmers de hotels en pensions, ’s winters
skiërs en snowboarders. Het dorp ligt op 1805
meter hoogte tussen St. Moritz en de Berninapas
aan de voet van een steile bergketen. Onderaan
ligt de gematigde landschapszone met bossen,
daarboven ligt de boreale zone met struikgewas
en alpenweiden en de polaire zone met kale
rotsen. In de boreale en polaire zone liggen tienduizenden kubieke meters puin die voor een deel
505707_H2.indd Sec2:85
permanent bevroren zijn (permafrost).
Wie goed kijkt ziet dat er in het verleden heel
wat sneeuw- en puinlawines naar beneden geraasd zijn. Ze hebben duidelijke sporen in het
landschap achtergelaten, want de bosgordel is
van boven naar beneden veelvuldig doorsneden
door brede lawine- en puinbanen. Pontresina
zelf ligt op een uitgestrekte, inmiddels begroeide
puinwaaier.
Om zich te beschermen tegen de sneeuw- en
puinlawines is het dorp in 1882 op initiatief van
een hoteleigenaar als eerste dorp begonnen met
de bouw van hekken tegen de sneeuw- en puinlawines, hoog boven het dorp. Inmiddels is zo’n 18
kilometer hekwerk aangelegd. Ze zijn te zien aan
de horizontale, parallel lopende strepen boven de
bosgordel. De hekken, die vaak gefundeerd zijn in
de permafrost, hebben Pontresina tegen rampen
beschermd.
In Pontresina maakt men zich grote zorgen over
de opwarming van de aarde. Men is bang dat de
permanent bevroren puinmassa’s hoog boven het
dorp ontdooien en als een allesverwoestende
stroom van stenen en modder naar beneden
komen.
(Bron: Henk Donkers)
03-04-2008 15:00:13
vervolg CaseQuest 2
BRON 6 De verspreiding van permafrost in
Zwitserland.
Van permafrost is in Zwitserland sprake als de
temperatuur van de ondergrond meer dan een
jaar lang onder het vriespunt blijft. Permafrost
komt alleen voor in de hogere delen van de
Alpen, maar hoe hoog is afhankelijk van de lokale
situatie. Op zuidhellingen ligt de permafrost een
stuk hoger dan op noordhellingen, waar de permafrost al op 2000 meter hoogte kan beginnen.
Op plaatsen waar (bijna) nooit zon komt, zoals in
diepe dalen met steile hellingen, is permafrost al
op 1500 meter hoogte mogelijk. De dikte van de
permafrostlaag kan oplopen tot zo’n 50 meter.
Gebieden die permanent met sneeuw of ijs bedekt zijn, zijn gemakkelijk in kaart te brengen.
Bij permafrost is dat een stuk moeilijker. Om
de verspreiding daarvan in kaart te brengen zijn
duizenden boringen verricht.
(Bron: Henk Donkers)
BRON 7 Interview met de Zwitserse glacioloog Felix Keller.
Dé specialist op het gebied van permafrost in het
Zwitserse hooggebergte heet Felix Keller. Deze
beminnelijke Zwitser is fysisch-geograaf en glacioloog (gletsjerdeskundige). Hij doet veel onderzoek naar permafrost in het hooggebergte. Hij is
hoofd onderzoek van de Academia Engiadina in
Graubünden, het kanton waarin ook Pontresina
ligt. Keller wordt veelvuldig om advies gevraagd,
bijvoorbeeld bij de bouw van nieuwe skiliften of
de plaatsing van lawinehekken.
Wat gebeurt er precies als permafrost in het
hooggebergte ontdooit?
‘In bevroren toestand houdt water puin bij elkaar.
Als het ijs smelt gaat de bindende kracht ervan
verloren. Dat gebeurt niet alleen als het ijs ontdooit, maar ook al bij temperaturen boven de -2
graden. Op steile hellingen levert dat direct gevaar op. Het puin kan gaan schuiven of na zware
regenval als een modderstroom naar beneden
roetsjen. Daarnaast verweert gesteente sneller
door de ontdooiende permafrost en komt er dus
meer puin beschikbaar. Smeltwater dringt door
in scheuren in het onderliggende gesteente. Bij
bevriezing zet het water uit en worden de scheuren dieper door wrikwerking. Zo kunnen stenen
splijten en rotsen afbreken. Ten slotte zorgt
smeltwater ook voor warmtetransport naar
505707_H2.indd Sec2:86
beneden en bevordert het de dooi van dieper
liggende permafrost.’
Wanneer werd men zich bewust van het probleem?
‘In 1987 merkte men bij het plaatsen van lawinehekken boven Pontresina dat de gebruikelijke
methoden om hekken in de bevroren ondergrond
te funderen niet meer voldeden. We hebben daar
toen onderzoek naar gedaan en ontdekt dat de
ondergrond niet meer stabiel was omdat die
niet langer permanent bevroren was. Daardoor
zakten de hekken scheef. In hetzelfde jaar werd
het dorp Poschiavo ten zuiden van Pontresina
getroffen door een verwoestende puinstroom.
Iedereen was verrast dat er ineens zoveel puin
uit de bergen kon komen. Toen ontstond het idee
dat ontdooiende permafrost wel eens de oorzaak
zou kunnen zijn. Dat de gletsjers korter worden
kan iedereen met eigen ogen zien, maar veranderingen in de permafrost zijn niet meteen met het
blote oog waar te nemen.’
Waarom is ontdooiende permafrost nu ineens
zo’n hot item?
‘Na 1987 zijn we bevroren puinmassa’s gaan
doorboren en temperaturen gaan meten. Metingen wezen uit dat de temperatuur vaak maar net
onder het vriespunt ligt. Een kleine temperatuurstijging kan de permafrost dan doen ontdooien
waardoor er ineens veel los puin beschikbaar
komt. Bij zware regenval kunnen daaruit plotseling puinstromen ontstaan. We hebben berekend
dat er boven Pontresina in één keer 25 000 tot
100 000 kubieke meter puin naar beneden kan
komen. Dat is 360 tot 1100 kubieke meter per
seconde, terwijl de bestaande afvoergeulen maar
65 tot 86 kubieke meter kunnen verwerken. De
afgelopen jaren hebben er zeven grote bergstortingen plaatsgevonden. Het is niet zeker dat ze
veroorzaakt zijn door ontdooiende permafrost,
maar ze vonden wel allemaal plaats in of op de
grens van de permafrost.’
Wat kunnen de gevolgen zijn?
‘Dorpen, wegen en spoorlijnen in de dalen kunnen bedreigd worden door modderstromen,
puinlawines en bergstortingen. In gebieden met
permafrost kunnen bestaande wegen, skiliften,
elektriciteitsmasten, lawinehekken en gebouwen
verzakken. De aanleg van nieuwe voorzieningen
wordt erdoor bemoeilijkt. Die worden belangrijker nu het toerisme steeds meer doordringt tot
hoger gelegen gebieden. De lager gelegen gebieden worden immers steeds minder sneeuwzeker
door het warmere klimaat. Nieuwe bouwwerken
bevorderen de dooi van permafrost weer want
elk bouwwerk staat warmte af aan de ondergrond en zorgt voor meer vocht.’
(Bron: Henk Donkers)
03-04-2008 15:00:13
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
87
BRON 9 De temperatuurontwikkeling in een blokgletsjer (permafrostmassa) bij de Piz.
Corvatsch (3415 m) in de buurt van St. Moritz. De temperatuur is gemeten op 11,6 meter diepte en is tussen 1987
en 2004 met gemiddeld een halve graad gestegen.
BRON 8 Langzaam stromende puinmassa’s
(blokgletsjers).
De langgerekte puinmassa op de foto is een
zogenaamde blokgletsjer. Een echte gletsjer is het
niet, want hij bestaat niet uit ijs maar uit puin,
variërend van enorme rotsblokken tot kleine
stenen, grind en zand. Doordat deze puinmassa
niet langer permanent bevroren is, verliest hij zijn
stabiliteit en kruipt hij als een gletsjer langzaam
naar beneden. Alleen al in het Oberengadin, het
gebied rond Pontresina, zijn 300 blokgletsjers in
kaart gebracht.
BRON 10 Pontresina neemt maatregelen tegen puinstromen.
Om Pontresina te beschermen tegen puinstromen ten gevolge van ontdooiende permafrost heeft men
vlak boven het dorp een groot opvangbekken aangelegd. Het ligt op de puinwaaier boven het dorp
waar enkele puinbanen bij elkaar komen. Onderaan liggen twee grote massieve dammen van 230 meter
lang, 13,5 meter hoog en (maximaal) 67 meter breed. Om de kracht van de puinstroom te breken heeft
men hogerop twee kleinere voordammen aangelegd en een slinger aangebracht in de afvoergeul.
(Bron: Henk Donkers)
BRON 11 Het opvangbekken voor puinstromen bij
Pontresina.
505707_H2.indd Sec2:87
03-04-2008 15:00:14
Examentrainer
ce
BRON 1 De absorptie en reflectie van zonnestraling per
geografische breedte.
BRON 2 Het transport van warmte op het noordelijk
halfrond via zeestromen en de atmosfeer.
BRON 3 Het verloop van het ozongehalte in de bovenlucht (stratosfeer) en de hoeveelheid ultraviolette straling aan het aardoppervlak (1978-1999).
BRON 4 De gemiddelde dagelijkse gang (verschil tussen
de hoogste en laagste waarde) van de temperatuur in de
wereld. (in °C).
505707_H2.indd Sec2:88
03-04-2008 15:00:14
hoofdstuk 2 Klimaat en landschapszones op aarde
BRON 5 Het water van de Great Lakes is
onvervangbaar.
De Grote Meren van Canada en de VS vormen
het grootste reservoir van zoet water ter wereld.
Beide landen verbieden het ‘leegpompen’ van de
meren.
Canada en de Verenigde Staten willen voorkomen
dat de Grote Meren op de grens tussen de twee
landen de volgende eeuw worden uitgebuit als
waterput voor droge gebieden in andere delen
van de wereld. Beide landen reageren daarmee
op een rapport van een Amerikaans-Canadese
commissie die de gevolgen onderzoekt van onttrekking van water aan de meren op grote schaal.
De commissie is tot de conclusie gekomen dat de
Grote Meren, ondanks hun ontzaglijke omvang,
geen onuitputtelijke bron van water vormen. Het
water van de Grote Meren is voor het overgrote
deel onvervangbaar. Minder dan een procent van
het water wordt jaarlijks bijgevuld door regen
en sneeuw. Grotere hoeveelheden water die aan
het ecosysteem worden onttrokken komen nooit
meer terug en gaan daarom ten koste van het
waterpeil van de meren.
89
De vijf meren in het hart van het Noord-Amerikaanse continent vormen het grootste reservoir
van zoet water ter wereld. Het Superior-, Huron-,
Michigan-, Erie- en Ontariomeer bevatten bij elkaar ongeveer 20% van het zoete water op aarde.
De meren, die alle vijf met elkaar in verbinding
staan, vormen de basis van de leefbaarheid en
welvaart in de regio, een van de meest dichtbevolkte streken in Noord-Amerika.
(Frank Kuin, NRC 2-9-1999, aangepast)
BRON 6 Windrichting en luchtdruk in het noordwesten van Afrika in de winter (A) en zomer (B) van het noordelijk halfrond.
A
BRON 7 De natuurlijke plantengroei in het noordwesten van Afrika.
505707_H2.indd Sec2:89
B
BRON 8 Globale weergave van de overheersende verticale waterbeweging (omlaag of omhoog) in de bodem op het
noordelijk halfrond (tussen 0 en 60 graden).
03-04-2008 15:00:15
90
domein Aarde
BRON 9 De natuurlijke plantengroei en windrichting in Noord-Azië tijdens de laatste ijstijd.
BRON 10 De bevaarbaarheid en bereikbaarheid van rivieren en havens in Rusland en Centraal-Azië.
505707_H2.indd Sec2:90
03-04-2008 15:00:15
vervolg Examentrainer
ce
BRON 11 Kerkhof bij Baker Lake in het noorden van Canada.
505707_H2.indd Sec2:91
03-04-2008 15:00:16