211service.com
Opwarming van de aarde versus de volgende ijstijd
Opwarming van de aarde is een onontkoombaar probleem voor onze tijd. Maar 180 jaar geleden geloofden de meeste wetenschappers dat de aarde sinds haar ontstaan gestaag afkoelde. Toen Louis Agassiz in 1837 het concept van een Grote IJstijd presenteerde aan de Zwitserse Vereniging voor Natuurwetenschappen, werd zijn suggestie dat de planeet kouder was geworden en daarna weer warmer werd ontvangen met scepsis en zelfs vijandigheid, wat leidde tot jaren van hevig wetenschappelijk debat voordat de idee werd aangenomen.
KOUDE, HARDE FEITEN Franklin Hadley Cocks ’63 bezoekt het graf van Louis Agassiz, de grote voorstander van het ijstijdconcept.
Precies waarom onze planeet af en toe afkoelt, heeft meer dan een eeuw geduurd om te achterhalen. Nu weten we dat cyclische zwaartekrachtsleepboten van Jupiter en Saturnus de baan van de aarde periodiek verlengen, en dit effect gaat van tijd tot tijd gepaard met langzame veranderingen in de richting en mate van de aardse kanteling die worden veroorzaakt door de zwaartekracht van onze grote maan. Als gevolg hiervan wordt het zomerzonlicht rond de polen verminderd en worden regio's op hoge breedtegraden zoals Alaska, Noord-Canada en Siberië koud genoeg om het hele jaar door sneeuw te behouden. Dit constante sneeuwdek weerkaatst veel zonlicht, waardoor de boel nog meer afkoelt en een nieuwe ijstijd begint. Natuurlijk vindt dit proces niet plaats met zoiets als de snelheid die in de film wordt weergegeven Overmorgen , maar uit geologisch en ander bewijs blijkt dat het minstens vier keer is gebeurd.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van januari 2010
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Met zoveel aandacht voor de opwarming van de aarde, is dit kille vooruitzicht bijna vergeten. Gezien hoe catastrofaal een nieuwe ijstijd zou kunnen zijn, zou je in de verleiding kunnen komen om je af te vragen of een door de mens veroorzaakte stijging van de atmosferische en oceaantemperaturen daadwerkelijk een zegen zal zijn.
Het lijdt geen twijfel dat de opwarming van de aarde plaatsvindt. Uit klimaatgegevens blijkt dat de gemiddelde temperatuur op aarde in de 20e eeuw met ten minste 0,7 oC (1,3 oF) is gestegen. De temperatuurstijgingen in de 21e eeuw zullen waarschijnlijk twee en een half tot vijf keer zo groot zijn, omdat broeikasgassen zoals koolstofdioxide zonlicht doorlaten in de atmosfeer, maar het moeilijker maken voor uitgaande infraroodstraling om te ontsnappen. Bovendien, net zoals koolzuurhoudende frisdrank bruist als het opwarmt, zorgen warmere temperaturen ervoor dat de oceaan koolstofdioxide afgeeft die tijdens koudere periodes wordt opgenomen. Analyses van lucht die in de afgelopen 800.000 jaar vastzat in gletsjerijs, tonen aan dat atmosferische kooldioxide in het algemeen tussen 200 en 300 volumedelen per miljoen (ppmv) lag; stijgingen van deze niveaus werden enigszins voorafgegaan door temperatuurstijgingen veroorzaakt door natuurlijke orbitale verschuivingen. Gedurende deze periode varieerde de mondiale temperatuur met ongeveer 12 oC. Nu naderen de koolstofniveaus 400 ppmv omdat de verbranding van fossiele brandstoffen steeds meer koolstofdioxide in de atmosfeer pompt. Zelfs als de groeisnelheid voldoende zou kunnen worden gematigd om het niveau te stabiliseren op ongeveer 550 ppmv, zou de gemiddelde temperatuur met ongeveer 5 oC kunnen stijgen - met verwoestende gevolgen voor ons aardbewoners, zoals stijgende zeespiegels en dramatische veranderingen in weerpatronen.
Maar zelfs die opwarming zal de uiteindelijke terugkeer van enorme gletsjers niet afwenden, omdat ijstijden millennia duren en fossiele brandstoffen niet. Over ongeveer 300 jaar zullen alle beschikbare fossiele brandstoffen heel goed zijn verbruikt. zal van nature oplossen in de oceanen of vast komen te zitten door de vorming van carbonaatmineralen. Dergelijke processen zullen niet worden gecompenseerd door de industriële emissies die we vandaag zien, en kooldioxide in de atmosfeer zal langzaam afnemen naar pre-industriële niveaus. Over ongeveer 2000 jaar, wanneer de soorten planetaire bewegingen die polaire afkoeling kunnen veroorzaken weer beginnen samen te vallen, zal de huidige opwarmingstrend een verre herinnering zijn.
Dit betekent dat de mensheid zal worden getroffen door een een-tweetje zoals we nog nooit hebben gezien. De natuur is net zo meedogenloos voor mensen als voor dinosauriërs; de geavanceerde beschaving zal niet overleven tenzij we energiebronnen ontwikkelen die de CO2-uitstoot die de planeet vandaag de dag verwarmt, indammen en ons helpen de kou af te weren als de ijstijd komt. Zonne-, nucleaire en andere niet-fossiele energiebronnen moeten nu worden ontwikkeld, voordat de koolstofemissies uit de hand lopen. MIT-alumni zouden een prominente rol kunnen spelen bij het ontdekken van de technologie die nodig is om ons allemaal op de been te houden. En er zijn fortuinen te verdienen met de inspanning. Het is de moeite waard om over na te denken.
Professor Franklin Hadley Cocks '63, SM '64, ScD '65, doceert energietechnologie en klimaatgerelateerde cursussen aan Duke University en is de auteur van Energievraag en klimaatverandering (Wiley-VCH), dat energie- en klimaatkwesties van verleden, heden en toekomst samenvat.