ANW Verslag module 3 Biosfeer

De opwarming van de aarde
en orkanen.
Afbeelding 1 (1)
Door: Jasper Ebus, Casper Kanaar, Lars Nieskens en Lucas Peeters
Datum: 4-11-2014
Klas: V5B & V5D
Vak: ANW
1
Inhoudsopgave
Titel
Paginanummer
Titelpagina
1
Inhoudsopgave
2
Voorwoord
3
Inleiding
4
Theoretisch kader
5
Aanleiding
6
doorlopen van het PGO pad
7
probleemstelling en onderzoeksvraag
8
Hypothese
8
methode
9
Conclusie
10
Bronnen Atrikelen
11
Bronnen verslag
12
Samenvatting van het onderzoek
13
2
Voorwoord
Voor het vak ANW hebben wij voor module 3: Biosfeer gekozen. Daarbij hoort dit verslag als
eindopdracht. Dit verslag is gemaakt door Jasper Ebus, Casper Kanaar, Lars Nieskens en Lucas
Peeters. Wij zijn 5 VWO-studenten met het profiel Natuur & Techniek. We maken deel uit van B.C.
Broekhin Roermond en zijn allemaal woonachtig in Midden-Limburg. Ons verslag gaat over
natuurrampen in relatie met de opwarming van de aarde.
Wij hebben voor dit onderwerp gekozen omdat we erachter wilden komen hoe natuurrampen
ontstaan. We vonden het interessant om te weten te komen hoe dit onderdeel van de wereld in
elkaar zit. Ook is het broeikaseffect en al haar negatieve effecten van groot belang voor ons, en
wilden we daarom de relatie tussen die twee nader bestuderen.
Wij willen graag B.C. Broekhin, mr. Afman en al onze bronnen die we hebben gebruikt bedankten.
Zonder hun hulp was dit nooit gelukt.
Dit verslag is gemaakt op B.C. Broekhin te Roermond. Het verslag is afgerond op 3 november 2014.
3
Inleiding
De opwarming van de aarde is een toename van de gemiddelde temperatuur over de loop van tijd.
De mens is de hoofdoorzaak van deze opwarming. De warmste 12 jaren ooit zijn allemaal na 1998, en
2012 was het warmste jaar ooit. Dit wordt veroorzaakt door de koolstofdioxide, die hitte vasthoud
en de aarde langzaam opwarmt. Al deze koolstofdioxide komt door het gebruik van fossiele energie
en de ontbossing. (2)
Door de opwarming van de aarde ontstaan er ook steeds meer natuurrampen, zoals orkanen. Dit is
dus indirect de schuld van de mens. (3)
Omdat de gevolgen van de opwarming van de aarde steeds beter zichtbaar worden, leek het ons
belangrijk om hier onderzoek naar te doen. Op welke natuurrampen heeft het broeikaseffect
invloed? Wat zijn de gevolgen van deze natuurrampen? Worden ze moeilijker te voorspellen? Al deze
vragen kwamen bij ons op.
We gaan in dit verslag dus bepalen wat de relatie is tussen de opwarming van de aarde en de
toename van het aantal natuurrampen, orkanen in het bijzonder. We doen dit door verschillende
wetenschappelijke artikelen te lezen, beoordelen en daar onze conclusies uit te trekken.
4
Theoretisch kader
Het broeikaseffect is het opsluiten van hitte in de atmosfeer. Dit heeft klimaatveranderingen tot
gevolg. Het klimaat is hetzelfde als het ‘gemiddelde weer’. Als de gemiddelde temperatuur of
neerslag verandert, spreekt men over klimaatverandering. Vooral sinds het midden van de 20e eeuw
verandert het klimaat, door menselijke factoren. De mens en natuur zijn sterk afhankelijk van de
natuur.
Er zijn verschillende natuurlijke en menselijke oorzaken voor klimaatverandering, maar de
belangrijkste oorzaak van de huidige veranderingen is de mens. De mens brengt extra
broeikasgassen in de atmosfeer door de verbranding van fossiele brandstof voor de opwekking van
energie en door ontbossing, landbouw en veeteelt.
Klimaatverandering heeft gevolgen voor mens en natuur. Ook in Nederland hebben we er last van.
Denk aan een tekort aan drinkwater, slechte oogsten of meer kans op overstromingen.
Er zijn verschillende oplossingen voor het broeikaseffect. Zo zijn er verschillende manieren om de
koolstofdioxide-uitstoot te verminderen en moeten we de natuur de ruimte geven.
Ook zullen we minder energie moeten gaan gebruiken en alternatieve manieren zoeken om energie
op te wekken.
De meningen over het broeikas effect verschillen, mede omdat er zoveel deskundigen zijn. Steeds
weer loopt de discussie uit op een welles-nietes tussen doemdenkers die de zondvloed vrezen en
optimisten die de klimaatverandering aan natuurlijke variatie toeschrijven.
Onze wetenschapper, Tetsuya Fujita, is relevant voor ons onderzoek omdat wij ook de tornado’s
onderzoeken. Onze onderzoeksvraag is: “Zorgt de opwarming van de aarde voor een toenamen in
het aantal orkanen per jaar?” Die vraag zou Fujita zich ook kunnen hebben gesteld. Het onderzoek
naar orkanen is wat ons bindt alleen wij gaan een andere richting op. Wij gaan kijken naar de
oorzaken van orkanen terwijl Fujita zich fundamenteel bezighield met het bestuderen van
atmosferische fenomenen, waaronder orkanen.
5
Aanleiding
De derde module heeft het onderwerp: biosfeer, en dus werd ons gevraagd om een deelonderwerp
te kiezen wat was gekoppeld op biosfeer en daarop dan weer door te zoeken. Uiteindelijk kwamen
we unaniem tot het besluit om natuurrampen als deelonderwerp te kiezen. Dit was echter volgens
de docent niet specifiek genoeg dus moesten we ons onderzoek starten met een natuurramp of
verschijnsel wat wij zelf konden onderzoeken in onze omgeving. Dit betekende dat dit verschijnsel
dus in onze omgeving moest voorkomen en zo kwamen we op het besluit om orkanen als
deelonderwerp te kiezen. Het onderwerp was actueel, er was tenslotte net een orkaan in Nederland
genaamd Bertha in de zomervakantie en, het paste heel erg bij onze omgeving omdat de orkaan op
2 augustus precies over Roermond kwam. Op orkanen konden we verder ook goed naar andere
deelonderwerpen uitwijken zoals moessonregens en ijstijden en we konden er goede en specifieke
artikelen over vinden.
De aanleiding van ons onderzoek was dus de orkaan Bertha die rond augustus over Nederland kwam.
6
Het doorlopen van het PGO-pad
Zoals op de afbeelding hiernaast te zien is, zijn we
via artikel 1, 2, 5, 6, 7 en 11 uitgekomen bij artikel
15.
We zijn dus begonnen met een artikel over de
orkaan Bertha. We zijn toen nieuwsgierig
geworden of het broeikas effect invloed had op het
aantal orkanen per jaar.
Volgens artikel 2 zorgt de opwarming van de aarde
inderdaad voor meer orkanen. De orkanen kunnen
er zelfs voor zorgen dat de aarde nog wat verder
opwarmt.
We werden toen nieuwsgierig of de opwarming
van de aarde niet alleen van invloed was op
orkanen, maar ook op andere natuurrampen.
Volgens artikel 5 is dit inderdaad zo. De
natuurrampen worden niet alleen heftiger, maar
ook moeilijker te voorspellen. Via artikel 5 wilden
we wat meer over de andere soorten
natuurrampen te weten komen, zo kwamen we uit
bij droogte.
Uit artikel 6 blijkt dat droogte zorgt voor enorme
voedseltekorten, zoals in Midden-Amerika onlangs
is gebeurd.
De droogte werd veroorzaakt door een hoge
watertemperatuur. Zo kwamen we uit bij artikel 7,
een artikel over de stijging van de zeespiegel.
Volgens artikel 7 zijn er 2 soorten
zeespiegelstijgingen: absoluut en relatief. De
zeespiegel stijgt door landijs dat smelt. De ijstijd
Afbeelding 2: Bronnenkaart
die we hebben meegemaakt, heeft ook nog steeds
effect op de zeespiegel. We wilden dus meer te
weten komen over een ijstijd.
Artikel 11 stelt dat er een reële kans is, dat er opnieuw een ijstijd aankomt. We vroegen ons af wat er
gebeurde na de ijstijd die we toen hebben meegemaakt.
Ten slotte kwamen we dus terecht bij artikel 15: de gevolgen van een ijstijd.
Niet alle artikelen zijn dus nuttig geweest voor ons eindartikel. Wel hebben we veel geleerd en zijn
we nieuwsgierig geworden naar andere dingen.
7
Zo hebben we ook nog artikelen beoordeeld over een aantal deelonderwerpen van ons belangrijkste
pad. Zo hebben we ons verdiept in overstromingen (artikel 4 en 8), orkanen (artikel 3), energie
(artikel 12, 13 en 14) en gletsjers (artikel 9).
Probleemstelling en onderzoeksvraag
Na de aanleiding van de orkaan Bertha, werd er begonnen met het zoeken naar artikelen gerelateerd
aan de orkaan Bertha en over orkanen in het algemeen. Er kwam tot het besluit dat we voor de
onderzoeksvraag en de probleemstelling het artikelen pad van artikel 1, 2, 5, 6, 7 en 9 (zie
bronnenkaart) aangezien deze het dichst bij het onderwerp orkanen bleef en de problemen rond
orkanen ruim observeerde. Al snel werd er tot de conclusie gekomen dat orkanen lang niet over tijd
evenveel voorkwamen, dezelfde patronen hadden en dezelfde grootte hadden. Zo kwam er in artikel
2 als de wereld opwarmt, de orkanen de temperatuur nog verder zouden kunnen opdrijven. Met
andere woorden, de orkanen zouden dus bijdragen aan de opwarming van de aarde. Zo werd
er verder gezocht richting het opwarmen van de aarde en wat orkanen daarmee te maken hadden.
We kwamen uit bij artikel 7 en 9 bij de stijging van de zeespiegel en de smeltende gletsjer en dat die
gekoppeld waren aan de opwarming van de aarde en dus ook aan het toename van het aantal
orkanen. Door de reis van de artikelen kwamen we dus op het volgende uit: De orkanen kunnen de
opwarming van de aarde versnellen maar, de opwarming van de aarde kan ook zorgen voor een
toename in het aantal orkanen per jaar. Onze probleemstelling is dus de bovenstaande stelling en
om te onderzoeken of het klopt. Met andere woorden:
Opwarming van de aarde <-> Meer orkanen
Onze onderzoeksvraag is dus als volgt
”Zorgt de opwarming van de aarde voor een toename in het aantal orkanen per jaar?”
Hypothese
Onze onderzoeksvraag luid als volgt:
”Zorgt de opwarming van de aarde voor een toename in het aantal orkanen per jaar?”
Voor dit is er een verwachte uitkomst.
Een orkaan ontstaat uit een convectie van hete en koude lucht in lagedrukgebieden. De opwarming
van de aarde betekend dus dat hete lucht warmer wordt. Of de koude lucht ook warmer is, is echter
niet zeker aangezien de koude lucht wordt afgekoeld door de oceaan en temperatuur van de
oceanen nog niet zijn beïnvloed door de opwarming van de aarde. Wij gaan er dus vanuit dat de
koude lucht hetzelfde blijft. Met andere woorden: het verschil in temperatuur tussen de koude en de
hete lucht zal groter worden waardoor er snellere of grotere convectie stromingen zullen ontstaan.
Onze verwachte uitkomst van dit onderzoek is dan ook dat door deze extremere convectie
stromingen, er meer orkanen uit zullen ontstaan en dat dus de opwarming van de aarde een effect
heeft op het aantal orkanen.
8
”De opwarming van de aarde zal zorgen voor een toename in het aantal orkanen per jaar”
Methode
Om het onderzoek uit te voeren en de onderzoeksvraag te kunnen beantwoorden dienen we een
bepaalde methode te volgen. De onderzoeksvraag luid; ”Zorgt de opwarming van de aarde voor een
toename in het aantal orkanen per jaar?”
Om deze onderzoeksvraag te beantwoorden moet data verzameld worden. Deze data zijn op
verschillende plekken te vinden.
Allereerst zullen er artikelen over het aantal orkanen in een bepaald jaar moeten worden gezocht.
Ook zijn er artikelen nodig over de opwarming van de aarde en over de snelheid hiervan. Deze
artikelen kunnen op het internet gevonden worden, maar dan moet er wel goed op de
betrouwbaarheid worden gelet. Verder kunnen mogelijk landelijke documenten over het aantal
aardbevingen per jaar in het desbetreffende land, worden opgevraagd. Dit zou tevens de
onderzoeksvraag kunnen verkleinen tot een bepaald gebied of land.
Met deze verkregen gegevens kan het verleden worden bekeken en kan het aantal aardbevingen per
jaar van vroeger vergeleken worden met de opwarming van de aarde.
Echter moet er ook naar de toekomst worden gekeken. Hiervoor kunnen er blijvende contacten
worden gelegd met orkaandeskundigen uit verschillende landen. Dit zorgt ervoor dat alle updates
snel aan ons kunnen worden doorgegeven. Ook zullen er blijvende contacten moeten worden gelegd
met deskundigen op het gebied van de opwarming van de aarde. Deze twee gegevens kunnen
wederom vergeleken worden om een conclusie te vormen.
Echter zijn er wel enkelen valkuilen. Ten eerste is het mogelijk dat niet alle instanties meewerken en
dus niet alle informatie beschikbaar is. Ook het aantal gemeten orkanen klopt naar alle
waarschijnlijkheid niet. Er zijn namelijk talloze orkanen die niet door de mens worden opgemerkt
doordat ze bijvoorbeeld over zee razen. Dit laatste probleem moet voor lief worden genomen,
omdat we gewoonweg niet alle orkanen kunnen meten.
Al met al dienen er voor dit onderzoek veel informatiebronnen te worden verkregen.
9
Conclusie
Na het maken van het verslag en het verdiepen in de onderwerpen orkanen en opwarming van de
aarde, kunnen we een conclusie trekken.
Doordat de aarde opwarmt wordt de hete lucht warmer. Dit zal leiden tot een groter
temperatuurverschil tussen warme en koude lucht, aangezien de temperatuur van de koude lucht
constant blijft. Een orkaan wordt gevormd door de convectie van hete en koude lucht in
lagedrukgebieden. Dit wil dus zeggen dat orkanen vaker gevormd worden, omdat de convectie
stroming extremer wordt. Dit leid dus tot de conclusie dat de opwarming van de aarde weldegelijk
invloed heeft op het aantal orkanen per jaar. Het aantal orkanen per jaar zal dus toenemen door de
opwarming van de aarde.
Deze conclusie is echter niet gebaseerd op de resultaten van het onderzoek, omdat we het
onderzoek niet hebben uitgevoerd. We hebben deze conclusie dus gebaseerd op onze hypothese en
onze kennis die we hebben verkregen door het lezen van artikelen en het verdiepen in de
onderwerpen.
10
Bronnen artikelen
Artikel 01 – Door Casper Kanaar: PGO – Leidraad: Orkaan Bertha
Redactie.(2014).”Orkaan Bertha neemt herfstweer mee naar Nederland”
In: Volkskrant.nl (6 juli)
http://www.volkskrant.nl/dossier-het-weer/orkaan-bertha-neemt-herfstweer-mee-naarnederland~a3714303/
Artikel 02 – Door Casper Kanaar: PGO – Leidraad: Orkanen roeren zeeën warm
Jansen.J.(2010).”Orkaan roert de zeeën warm”. In: newscientist.nl
(26 februari)
http://www.newscientist.nl/nieuws/orkaan-roert-de-zeeen-warm/
Artikel 05 – Door Lucas Peeters: PGO – Leidraad: Klimaatverandering en natuurrampen
Riebeek.H.(2005)”The impact of climate change on natural disasters”
In: earthobservatory.nasa.gov (28 maart)
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/RisingCost/rising_cost.php
Artikel 06 – Door Lars Nieskens: PGO – Leidraad: Gevolgen droogte
Ribberink.M.(2014)”Ergste droogte in tientallen jaren in Midden-Amerika”
In: weer.nl (21 september)
http://www.weer.nl/weer-in-hetnieuws/weernieuws/ch/972642b6663fb6dbf8b48b6bde3fd769/article/ergste_droogte_in_tientallen_
jaren_in_midden_amerika.html
Artikel 07 – Door Lars Nieskens: PGO – Leidraad: Stijging van de zeespiegel
Sannelang.(2008).”Oorzaken van zeespiegelstijging” In: wetenschap.info.nu (16 maart)
http://wetenschap.infonu.nl/natuurverschijnselen/16761-oorzaken-van- zeespiegelstijging.html
Artikel 09 – Door Lucas Peeters: PGO – Leidraad: Gletsjers in de Himalaya
Bierkens.M.(2013).”Gletsjers in Himalaya zullen afsmelten, maar rivieren drogen daarna niet op”
In: pers.uu.nl ( 4 augustus)
http://pers.uu.nl/gletsjers-himalaya-smelten-rivieren-regen
11
Bronnen verslag
(1)
Afbeelding 1: Een ruimtefoto van een orkaan
Bron: www.puntuit.nl
(2)
Ekwurzel.B.(onbekend)''Playing with Fire'' In: ucsusa.org
(onbekend)
http://www.ucsusa.org/global_warming#.VFfjSfmG98F
(3)
Obekend.(2014).''Natuurrampen''. In: wikipedia.org
(7 april)
http://nl.wikipedia.org/wiki/Natuurramp
(4)
Ham.C.J.van der.(1998).''Tropische Cycloon'' In: wikipedia.org
(30 augustus)
http://nl.wikipedia.org/wiki/Tropische_cycloon
12
Samenvatting
Voorafgaand aan het onderzoek over de relatie tussen de opwarming van de aarde en het aantal
orkanen per jaar, hebben we 15 artikelen over dit onderwerp gezocht. Uit deze artikelen is een rode
draad gevormd die leidde tot een probleemstelling en een onderzoeksvraag. De probleemstelling
was:
“De orkanen kunnen de opwarming van de aarde versnellen, maar de opwarming van de aarde kan
ook zorgen voor een toename in het aantal orkanen per jaar.”
De onderzoeksvraag die daarop volgde was:
”Zorgt de opwarming van de aarde voor een toename in het aantal orkanen per jaar?”
Met de informatie en kennis die we vooraf hadden konden we hier ook een hypothese uit opmaken,
deze luide als volgt:
”De opwarming van de aarde zal zorgen voor een toename in het aantal orkanen per jaar”
Om deze hypothese te bewijzen moest er een onderzoek worden gedaan. Er moest van verschillende
instanties informatie worden verkregen om de opwarming van de aarde met het aantal orkanen per
jaar te vergelijken. Internet, landelijke documenten en deskundigen op deze gebieden boden de
oplossing. Ook moesten we niet alleen naar het verleden maar ook naar de toekomst kijken. Dit om
het onderzoek zo reëel mogelijk te laten blijken.
Het echte onderzoek heeft echter niet plaats gevonden dus zijn er ook geen resultaten die we in de
conclusie konden verwerken. Hierdoor is er een conclusie gevormd die is gebaseerd op de hypothese
en de kennis die we vooraf hadden. Deze conclusie is:
“Het aantal orkanen per jaar zal toenemen door de opwarming van de aarde”
13