Lexicon voor het klimaat

Ons klimaat – en de verandering die het ondergaat – staat volop in de belangstelling. Dit lexicon helpt veel gebruikte termen te begrijpen.

De opwarming, hoe werkt dat?

De zon warmt de aarde met haar stralen op. Ongeveer 30 % van het zonlicht dat de aarde bereikt, wordt door het aardoppervlak, stof en wolken teruggekaatst naar de ruimte. Een beetje wordt geabsorbeerd door de ozonlaag. Het merendeel wordt opgenomen door land, water en begroeiing. Alles wordt daardoor warmer.

De opgewarmde aarde straalt de meeste energie opnieuw uit in de vorm van infrarode straling. De stikstof en zuurstof die het grootste deel uitmaken van de atmosfeer, reageren niet met dit infrorode licht. Waterdamp echter wel: waterdamp absorbeert infrarood licht, maar niet alle frequenties. Door deze kieskeurigheid van waterdamp, blijft de temperatuur op aarde relatief stabiel: niet te warm, niet te koud.

Helaas absorbeert koolstofdioxide (CO2) net die frequenties van infrarood licht, die waterdamp laat passeren. Hoewel er relatief gezien maar weinig CO2 (en methaan en lachgas) in de lucht zit, is deze hoeveelheid genoeg om de aarde langzaam te laten opwarmen.

Broeikasgas

Broeikasgassen zijn gassen in de atmosfeer die de stralingswarmte van de zon vasthouden. Op zich is dat positief: zonder broeikasgassen zou de aarde ondraaglijk koud zijn. De verhouding van de verschillende gassen in de atmosfeer is echter gewijzigd; daardoor wordt meer warmte vastgehouden dan voorheen en warmt de aarde geleidelijk op.

De belangrijkste broeikasgassen zijn waterdamp, koolstofdioxide, methaan, distikstofmonoxide en ozon.

De term broeikasgas is misleidend: broeikasgas heeft een negatieve connotatie, terwijl de aarde onleefbaar zou zijn zonder het vermogen van waterdamp om warmte vast te houden. Een bepaalde concentratie van ‘broeikasgassen’ is natuurlijk, noodzakelijk zelfs. Maar de verhoogde concentratie van bepaalde broeikasgassen brengt onze planeet in gevaar.

Waterdamp

Waterdamp speelt een zeer belangrijke rol in het verzekeren van de juiste temperatuur op aarde. Waterdamp houdt dan ook de meeste warmte vast. Waterdamp verblijft slechts kort in de atmosfeer, in tegenstelling tot CO2 of de andere hieronder vermelde gassen.

Koolstofdioxide (CO2)

CO2 komt van nature voor in de atmosfeer: het onstaat bij afbraak van plantaardig of dierlijk materiaal. Het wordt anderzijds ook opgenomen door planten en algen in het proces dat fotosynthese heet. Daarbij worden water en CO2 omgezet in suikers en zuurstof onder invloed van zonlicht. Deze organische koolstofkringloop zorgt voor een voortdurende recycling van koolstof.

Koolstof (C) zit ook opgeslagen in de aardbodem, onder meer in diepe aardlagen onder de vorm van steenkool, aardolie en aardgas en in de bovenste grondlaag onder de vorm van bodemleven en plantaardig materiaal.

Sinds het begin van de industriële revolutie echter, produceert de mens grote hoeveelheden CO2 waardoor de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer toeneemt. Grote hoeveelheden CO2 komen vrij doordat de mens in versneld tempo opgeslagen koolstof in gebruik neemt of laat vrijkomen als CO2.

Bij de verbranding van koolstofhoudende fossiele brandstoffen zoals steenkool, aardolie en aardgas komt de koolstof vrij die zich miljoenen jaren geleden in deze grondstoffen heeft opgeslagen.

Bij ontbossing en de daaruit voortvloeiende afbraak van plantaardig materiaal, komen grote hoeveelheden opgeslagen koolstof vrij. Ook slecht beheer van landbouwbodems (omploegen van grasland, uitputten van bodem) doet het organisch gehalte in de bodem – en dus de hoeveelheid opgeslagen koolstof in de bodem – afnemen.

Industriële processen zoals de productie van cement en glas doet koolstofdioxide ontstaan.

CO2 heeft het grootste aandeel in de opwarming van de aarde. CO2 is een gas dat honderden, mogelijk tot duizenden jaren in de atmosfeer blijft. Daardoor krijgt het de kans zich op te stapelen en een zeer sterk effect te veroorzaken.

Methaan (CH4)

Methaan wordt geproduceerd door bacteriën bij de afbraak van plantaardig materiaal in vochtige gebieden en in het spijsverteringsstelsel van herkauwers. Het wordt ook weer afgebroken.

Door een intensivering van menselijke activiteiten gaat de uitstoot van methaan echter de hoogte in: het komt vrij uit rijstvelden, bij de vertering door herkauwers en het gebruik van mesthopen en drijfmest.  Ook het verwerken van huishoudelijk afval, zowel door storten als door compostering, doet methaan vrijkomen. Methaan komt ook vrij bij de ontginning en distributie van aardgas door lekken en onvolledige verbranding, door verbranding van fossiele brandstoffen en door het zogenaamde kraken bij het ontginnen van schaliegas.

Door de huidige stijgende temperaturen smelt een deel van de permafrost (of permanent bevroren grond) in toendragebieden in onder andere Siberië. Hierdoor komt extra methaan vrij dat tot voor kort opgeslagen zat in de bevroren laag.  

Methaan is het tweede belangrijkste gas in de ongewenste opwarming van de aarde. Het blijft echter niet lang in de atmosfeer: na 10 à 20 jaar is methaan weer afgebroken. Daardoor krijgt methaan minder de kans om op te stapelen en een groot effect te sorteren.

Distikstofmonoxide (N2O) of lachgas

Distikstofmonoxide of lachgas is een gas dat eveneens de warmte van de aarde vasthoudt.

Er zijn verschillende bronnen van lachgas (mest en kunstmest, het omploegen van grasland, de chemische industrie, de verbranding van fossiele brandstoffen en afvalverbranding) maar de wereldwijde uitstoot is betrekkelijk klein.

Lachgas blijft wel lang in de atmosfeer (ca. 150j) en is zo’n 300 keer krachtiger als koolstofdioxide. Lachgas heeft een negatief effect op de ozonlaag.

Ozon

Ozon is een gas in de atmosfeer die schadelijke ultraviolette straling van de zon absorbeert. In de jaren 1980 ontdekten onderzoekers een gat in de ozonlaag, veroorzaakt door drijfgassen uit spuitbussen en oude koelkasten. Sinds het einde van de 20ste eeuw zijn deze drijfgassen verboden. Het ozongat bestaat echter nog steeds. Meer nog, indien de temperatuur op aarde verder stijgt ten gevolge van de klimaatopwarming, riskeert de ozonlaag volledig afgebroken te worden.

CO2-equivalent / GWP

Een CO2-equivalent (afgekort CO2-eq) is een rekeneenheid die de bijdrage van verschillende gassen aan de opwarming van de aarde, vergelijkt met de bijdrage van CO2. De rekeneenheid laat ook toe verschillende gassen onderling te vergelijken. Het is gebaseerd op het ‘Global Warming Potential’ (GWP): dat is mate waarin een gas kan bijdragen aan de opwarming.

Zo heeft methaan een GWP van 25 CO2-eq en N2O (lachgas) van 298 CO2-eq. Dat houdt in dat 1 kilo methaan over een periode van 100 jaar 25 keer meer aan het broeikaseffect bijdraagt dan 1 kilo CO2.

Terugkoppelingsmechanisme

Het klimaat is een uiterst complex fenomeen, dat niet eenvoudig te berekenen valt. Er spelen namelijk tal van terugkoppelingen die de opwarming kunnen versnellen of vertragen.

Met positieve terugkoppeling wordt een terugkoppeling bedoelt die de opwarming versnelt. Een voorbeeld hiervan is het albedo-effect: ijs reflecteert meer zonlicht dan land of water en koelt dus af. Door de opwarming smelt echter de ijsoppervlakte en verkleint de reflectie-capaciteit van het ijs. Het smelten van het ijs versnelt dus nog meer de opwarming.

Een negatieve terugkoppeling is een terugkoppeling die de opwarming vertraagt. Zo zou een hoger gehalte aan CO2 in de lucht planten sneller doen groeien waardoor ze nog meer CO2 uit de lucht halen. Maar planten groeien niet zo snel als dat mensen CO2 uitstoten.

De huidige inschatting is dat de positieve terugkoppelingen sterker zijn dan de negatieve.

Koolstofarme samenleving

Koolstofarm verwijst naar de noodzaak om de verhoogde uitstoot van koolstofdioxide sinds de industriële revolutie, drastisch terug te dringen.

Het streven is dat de wereldwijde uitstoot tegen 2030 gehalveerd wordt en dat tegen 2050 de energieproductie zo goed als klimaatneutraal wordt. Dat betekent dat 85 procent van alle stroom duurzaam wordt en dat de industrie tot 90 procent minder CO2 mag uitstoten.

Klimaatakkoord Parijs

In december 2015 spraken 195 landen in Parijs met elkaar af dat ze de klimaatopwarming tegen 2100 willen beperken tot maximaal 2 °C, en het liefst tot 1,5 °C. Als resultaat van die conferentie werd het Akkoord van Parijs afgesloten op 22 april 2016 en ondertekend door 174 landen. De rijkere landen beloofden daarbij om jaarlijks financiële middelen te storten in het klimaatfonds van de Verenigde Naties.

Intussen hebben de betrokken landen klimaatplannen ingediend, waarin staat hoe ze elk apart hun uitstoot van broeikasgassen willen verminderen. Om de vijf jaar moeten ze hun nieuwe, strengere plannen voorstellen. Ze doen dat op vrijwillige basis.

Volgens het IPCC, het wetenschappelijk klimaatpanel van de VN, zijn de plannen die de landen tot nog toe hebben ingediend niet voldoende om de temperatuurstijging onder de 2 graden te houden.

Hernieuwbare energie / CO2-arme energie

Met hernieuwbare energie wordt energie bedoeld die afkomstig is uit hernieuwbare bronnen als zon, wind, aardwarmte en water. Dankzij hernieuwbare energie kan de uitstoot van koolstof die vrijkomt bij de verbranding van fossiele energiebronnen als steenkool, aardgas en aardolie, ingeperkt worden. Mogelijke toepassingen van hernieuwbare energie zijn zonnepanelen, zonnecollectoren, passieve zonne-energie, windturbines, waterkrachtcentrales...

Kernenergie draagt amper bij aan de uitstoot van koolstofdioxide en wordt daarom soms beschreven als CO2-arme energie. Kernenergie veroorzaakt echter radio-actief afval: sinds de start van deze energie-opwekking is reeds zo’n 300.000 ton hoogradioactief afval geproduceerd. Jaarlijks komt daar zo’n 12.000 ton bij. Kernafval blijft eeuwen, zoniet millenia gevaarlijk afval.

1,5 à 2°C opwarming

Met een stijging van 1,5 à 2°C wordt bedoeld een stijging van de globale temperatuur ten opzichte van de globale temperatuur voor de industriële revolutie. Algemeen wordt aanvaard dat de opwarming beperkt moet blijven tot maximaal 2°C omdat een hogere stijging disproportioneel veel gevolgen en risico’s teweeg brengt.

Een hogere stijging brengt extreme weersomstandigheden, bosbranden, overstromingen (met name in Azië) en extreme droogte (in Afrika en het Midden-Oosten). De effecten voor mens en planeet zullen onomkeerbaar zijn. Voor Europa worden bij een hogere stijging droge zomers en meer hittegolven verwacht en het noorden en noordoosten van Europa zullen in de lente en de winter meer hevige regen te verwerken krijgen. Rivieren in Zuid-Europa zullen regelmatig droogstaan, rivieren in Noordwest-Europa zullen vaak buiten hun oevers treden. De Vlaamse kustregio en het Scheldebekken tot in Antwerpen zullen onder water komen te staan. Er wordt een zeespiegelstijging verwacht van ca. 2m.

28 november 2019 - Awarduitreiking: duurzaamste platform in deeleconomie mobiliteit

Onze mobiliteit wordt sterk beïnvloed door de opkomst van digitale platformen die het toelaten om vervoersmiddelen te delen.

22 oktober 2019. Inspiratiedag 'De duurzame ontwikkelingsdoelstellingen in de praktijk' (Djapo vzw)

Profit en non-profit inspireren het onderwijs: samen richting 2030 met de SDG's

Voorstelling Federaal rapport duurzame ontwikkeling 2019

Waar staat België bij het streven naar de Sustainable Development Goals? Welke politieke prioriteit is er? Hoe kunnen we bij gebrek daaraan, toch een consequent beleid voorbereiden?

18 bedreigingen voor onze oceanen en hoe ze het hoofd te bieden – deel 1

Over visconsumptie, landbouw, afval, biodiversiteit, watertemperatuur en grote kuststeden

Scivil brengt burgers en wetenschap dichter bij elkaar

Vlaams expertisecentrum voor Citizen science

10 maatregelen voor duurzamere producten

Hoe de overheid de circulaire economie kan aanzwengelen