Search
Close this search box.
Search
Close this search box.

Het zal je niet ontgaan zijn. Het klimaat verandert en dat heeft een aantal ingrijpende gevolgen. Volgens sommigen, waaronder Extinction Rebellion, is er sprake van een klimaatnoodtoestand. Volgens anderen valt het allemaal wel mee. Wie heeft er gelijk?

Waarom een klimaatnoodtoestand?

Het CO2-gehalte in de atmosfeer is naar geologische begrippen pijlsnel aan het stijgen. Tijdens de laatste ijstijd, of nauwkeuriger gezegd, het Saalien glaciaal, was het CO2-gehalte extreem laag, rond de 180 ppm. Dat is nu al meer dan twee keer zo hoog en waarschijnlijk wordt het zelfs drie keer zo hoog als toen de laatste Neanderthalers leefden. Het CO2-gehalte van de lucht stijgt elk jaar met ongeveer één ppm.

klimaatnoodtoestand
De stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer gaat verontrustend snel, met 2 ppm per jaar. Bron: Wikipedia

Op het moment van het schrijven van dit artikel, 2023, zitten we op 423 ppm. Dat is 140 ppm meer dan aan het einde van de 19e eeuw. Op zich zijn deze hogere gehaltes nog niet schadelijk voor de gezondheid. Wel kaatsen ze warmtestraling terug naar de aarde. Aan de ene kant is dat maar goed ook, want anders hadden we van de noordpool naar de zuidpool kunnen schaatsen.

Aan de andere kant bestaat er ook iets als teveel van het goede. Dat punt dreigen we op een gegeven moment te bereiken, of hebben we al bereikt (dat laatste, weer volgens Extinction Rebellion en de grote meerderheid van de klimaatwetenschappers). Maar wat zijn de gevolgen van de stijging van het CO2-gehalte, en zijn deze zo ernstig dat we van een klimaatnoodtoestand kunnen spreken?

Wat zijn de directe gevolgen van het stijgende CO2-niveau?

Het meest bekende gevolg van meer CO2 in de atmosfeer is natuurlijk de opwarming. Onze lucht is transparant voor licht. Dat is overigens ook de reden dat onze ogen gevoelig zijn voor licht en niet andere soorten straling, aan röntgenogen heb je als dier niet zoveel. Zo is lucht gelukkig niet transparant voor de gevaarlijke energierijke ultravioletstraling, röntgenstraling en gammastraling.

Ook infraroodstraling (warmtestraling) wordt in beperkte mate tegengehouden door de atmosfeer. Voor een deel is dat goed, anders zou de aarde erg afkoelen. Maar als de balans wordt verstoord, bijvoorbeeld door extra CO2, dan blijft er meer warmte hangen en krijgen we een warmer klimaat. Zoals nu.

klimaatnoodtoestand
Zoals je aan deze grafiek ziet, is waterdamp het sterkste broeikasgas. Maar CO2 neemt een aardige hap uit het atmosferische venster. Bron: aangepast uit Peng-Shen Wei et al., 2016

De grafiek die je hier ziet, laat zien wat CO2 precies doet. Er is een bepaald venster in de atmosfeer, waar infraroodstraling (warmtestraling) uit kan ontsnappen, ruwweg tussen de 7000 en 20.000 nanometer. CO2 knijpt dit venster voor een deel af, infraroodstraling met een golflengte boven de 14.000 nanometer kan niet weg. En uitgerekend die infraroodstraling zendt de aarde het meeste uit, zie de bovenste grafiek. Daarom zie je zo een sterk effect van CO2.

Verzuren van de oceanen

Een minder bekend, maar erg vervelend effect van het verhoogde CO2-gehalte is dat de oceaan er door verzuurt. Met water vormt CO2 een zwak zuur: koolzuur (H2CO3, dat uiteenvalt in het zure H+ en HCO3). Het gevolg van meer opgeloste CO2 is dat de pH van het zeewater een beetje daalt. Wat de klimaatnoodtoestand ook een ecologische noodtoestand maakt. Dat is slecht nieuws voor schelpdieren, omdat hun schelpen, die uit kalk bestaan, langzaam oplossen in het zure water. De natuur kan zich aanpassen, in het verleden waren de CO2-gehaltes ook hoger. Deze stijging ging alleen veel geleidelijker dan nu.

Veel sterkere plantengroei

Voor planten is CO2 van even groot levensbelang als zuurstof is voor ons. Bij de fotosynthese zet een plant water en kooldioxide met behulp van licht om in zuurstof en suikers. De helft van alle eiwit in plantencellen bestaat uit slechts één enkel enzym: rubisco. Dit enzym heeft maar één enkele taak: CO2 uit de lucht vangen. Zo belangrijk is CO2 voor een plant. Zonder CO2, geen plantengroei en dus ook geen mensen.

klimaatnoodtoestand
Onderzoek aan gefossiliseerde zeeschelpen leverde nauwkeurige waardes voor CO2-gehaltes in de atmosfeer op. Bron Texas A&M University

We maken ons nu druk om de snel stijgende hoeveelheid CO2, maar als we even uitzoomen en gaan denken in miljoenen jaren zien we juist het tegenovergestelde verschijnsel. Het CO2-niveau is al tientallen miljoenen jaren structureel aan het dalen. Waar planten eerst geen moeite hadden om voldoende CO2 uit de lucht te halen om te groeien, werd hun bestaan met het verstrijken van de tijd steeds onaangenamer, zeker toen het Pleistoceen aanbrak.

Vooral tijdens de allerlaatste ijstijd hadden planten het zeer zwaar, omdat het CO2-gehalte daalde tot slechts 180 ppm. Dat is maar 30 ppm meer dan het punt waarop de meeste planten ernstig geremd worden in hun groei. Omdat de mens het CO2-gehalte zo sterk heeft verhoogd, groeien planten nu veel harder en uitbundiger dan twee eeuwen geleden. Laat staan, vergeleken met de laatste ijstijd. Deze akelige periode kon je dus pas echt een “klimaatnoodtoestand” noemen. We kunnen ons als mensheid daarom zeker op onze borst kloppen dat we de aarde, en onze groene vriendjes, hebben verlost van ijstijden.

Hoge concentraties CO2 giftig

klimaatnoodtoestand

We zijn geëvolueerd in tijden dat het CO2-gehalte zelden boven de 320 ppm uitkwam. Onze lichamen kunnen gedurende langere tijd CO2-gehaltes tot 700 ppm prima tolereren. De eerste langere-termijn verschijnselen doen zich pas voor rond de 800 ppm en hoger. Echter, hoe dichter het CO2-gehalte in de buurt van de 800 ppm komt, hoe moeilijker het wordt om door ventilatie voor frisse lucht met een laag CO2-gehalte te zorgen. Daarom is het vanuit gezondheidsoogpunt aan te raden de stijging van de concentratie CO2 beperkt te houden tot maximaal 500-600 ppm. Anders is er niet zozeer sprake van alleen een klimaatnoodtoestand, maar ook van een gezondheidscrisis.

Vrijkomen van methaan uit de permafrost

CO2 en waterdamp zijn niet de enige broeikasgassen. Ook methaan, het hoofdbestanddeel van aardgas, heeft een sterke broeikaswerking. Dat komt omdat de absorptiepiek van methaan precies in het stralingvenster valt. Methaan dicht als het ware het gat. Daardoor heeft zelfs een klein beetje methaan een enorm negatief effect.

klimaatnoodtoestand
Een explosiekrater, veroorzaakt door ontploffend methaan in de permafrost. Bron/rechten: Andrej Umnikov et al., Geosciences
klimaatnoodtoestand
Dit brandende ijs is methaanclathraat. Methaan opgesloten in een kooi van waterijs. Wat als dit allemaal tegelijk vrijkomt?

Methaan is erg brandbaar en blijft niet lang in de atmosfeer bestaan, omdat het reageert met zuurstof. Maar helaas is er enorm veel methaan opgeslagen in de permafrost. Als deze permafrost snel ontdooit, komt er enorm veel methaan vrij waardoor je een zelfversterkend effect krijgt. Hoe meer methaan, hoe warmer, en hoe meer methaan er vrijkomt. Uiteindelijk kan dat leiden tot een catastrofale klimaatnoodtoestand. Daar maken klimatologen zich erg zorgen over.

Dat er echt wat aan de hand is met het permafrost weten wij door mysterieuze explosiekraters in het noorden van Siberië, op het Yamal-schiereiland. Deze zijn ontstaan door het ontploffen van methaan uit ontdooiende permafrost.

Er is een theorie, de “clathraatbom” of “clathrate gun hypothesis”, dat de extreem hoge temperaturen vlak na het uitsterven van de dino’s zijn veroorzaakt omdat er toen in één klap heel veel methaan uit het methaanijs in de diepzee vrijkwam (dit methaanijs staat bekend als methaanclathraat, vandaar de naam). Het was tijdens dit vroege Eoceen zo warm, dat er krokodillen rond de noordpool zwommen en er wereldwijd palmen groeiden.

Gaat de mens uitsterven door de klimaatnoodtoestand?

De aarde heeft in haar miljarden jaren dat ze om de zon draait, periodes gekend dat het een oceaanplaneet was, een ijsbal en een oerwoudplaneet. Een periode, het Perm, was er maar één continent, Pangaea, en was het grootste deel van het land op aarde een blakerende woestijn. Al die jaren, waaronder enorme catastrofes zoals het Grote Sterven aan het einde van het Perm, heeft het leven op aarde het overleefd.

Wij mensen overleven op de Groenlandse ijsmassa, in de woestijn en in het oerwoud. De kans dat de mensheid als zodanig uit zal sterven door klimaatverandering, zelfs een heftige gebeurtenis als de ‘clathraatbom’ is dan ook klein. Wel kunnen er onaangename dingen gebeuren als het CO2-gehalte zo snel blijft stijgen. Dit, omdat ecosystemen zich niet zo snel kunnen aanpassen.

Geleidelijke opwarming positief, snelle opwarming klimaatnoodtoestand

Als we het CO2-gehalte meer geleidelijk kunnen laten stijgen dan nu, en de rampzalige clathraatbom voorkomen, pakt klimaatverandering per saldo gunstig uit voor de aarde. Hogere oogsten, meer regen, kleinere woestijnen en meer bewoonbaar gebied in het noorden en zuiden van de aarde is per saldo goed nieuws. Wel zullen we de bewoners van de kustgebieden moeten evacueren, als de ijskappen op Groenland en Antarctica gaan smelten. Ook moeten we rekening houden met onze gezondheid. 600 ppm is het absolute maximum, bij voorkeur houden we de stijging beperkt tot 500 ppm.

Groenland zal uiteindelijk ontdooien, voor Antarctica liggen de verwachtingen gunstiger. Gelukkig duurt dit nog meer dan honderd jaar, waardoor we ruim de tijd hebben om de bevolking van de provincies Friesland, Groningen, Zeeland, Flevoland en de beide Hollanden, hetzij te herhuisvesten in de rest van Nederland, hetzij in drijvende woningen en steden. Zo kunnen we de klimaatnoodtoestand omzetten in een kans. Helaas zijn dergelijke positieve dingen niet te zeggen over persistente chemicaliën en microplastics.