De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

ECOSYSTEEM-ECOLOGIE 5. Interacties tussen de mens en de biosfeer 5.1. De ecologische voetafdruk 5.2. Antropogene impact op ecosystemen 5.3. Global Change:

Verwante presentaties


Presentatie over: "ECOSYSTEEM-ECOLOGIE 5. Interacties tussen de mens en de biosfeer 5.1. De ecologische voetafdruk 5.2. Antropogene impact op ecosystemen 5.3. Global Change:"— Transcript van de presentatie:

1 ECOSYSTEEM-ECOLOGIE 5. Interacties tussen de mens en de biosfeer 5.1. De ecologische voetafdruk 5.2. Antropogene impact op ecosystemen 5.3. Global Change: klimaatverandering Welk van onderstaande drie gassen is het belangrijkste broeikasgas? a. CO 2 b. H 2 O c. CH 4

2 Invloed van de mens op de biosfeer 5) Klimaatverandering: wereldwijde temperatuurstijging sinds 1860 Wereldwijd gemiddelde temp-stijging sinds 1860: 0.8 +/- 0.2 °C (IPCC 2007) Thermometer-metingen aan het aardoppervlak, al gecorrigeerd voor effect van toenemende urbanisatie rond meteo-stations Korte-termijn variatie < El Niño, NAO, vulkaanuitbarstingen, 11-jarige zonnecyclus lange-termijn trends < variatie zonnestraling, pollutie (aerosols), broeikasgas-emissies Pinatubo Agung Katmai vulkaanuitbarstingen uitzonderlijke El Niño’s 1998 El Chichón IPCC 3AR 2001 (bovenaan); IPCC 4AR 2007 (onderaan)

3 Invloed van de mens op de biosfeer 5) Klimaatverandering: wereldwijde temperatuurstijging sinds 1860

4 Global Top 10 Warmest Years (Jan-Dec) Anomaly °C Anomaly °F Invloed van de mens op de biosfeer 5) Klimaatverandering: wereldwijde temperatuurstijging sinds 1860

5 Evolutie atmosferische CO 2 concentratie gemeten op Hawaï (rood) en de Zuidpool (blauw) sinds 1957, en het wereldwijd gemiddelde sinds 1980 op basis van het NOAA luchtmeting-netwerk (zwart) Hofmann et al EOS Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering ‘The smoking gun’: stijging CO 2 concentratie < antropogene CO 2 emissies Zaagtandpatroon < seizoenale variatie [CO 2 ] door opname en afgifte in/uit de biosfeer, met piek tijdens de winter in de noordelijke hemisfeer Seizoenale amplitude neemt toe < CO 2 fertilisatie: hoge [CO 2 ] (+ temperatuurstijging) stimuleert fotosynthese in ecosystemen zonder gebrek aan N, P of H 2 O (tropisch woud, boreaal woud) Deels gecompenseerd door toenemende respiratie en afbraak organisch materiaal (arctische toendra) Momenteel is wereldwijde NPP ~6% hoger dan voorheen, zal in de toekomst terug dalen

6 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering verband tussen CO 2 emissies en evolutie CO 2 concentratie in de atmosfeer Fossiele CO 2 emissies (Gt) CO 2 concentratie (ppm) de natuurlijke interglaciale CO 2 concentratie is ppm vanaf begin 19de eeuw sterk stijgende trend < begin intensieve landbouw USA, plus veen als brandstof  vanaf ~1850 verbranding fossiele brandstoffen: start van het Antropoceen  dipjes tijdens 1930s Grote Depressie en 1970s oliecrisis  voormalige USSR vanaf de late 1930s, ‘3de wereld’ pas vanaf de 1960s maar intussen ~50% van het totaal Ruddiman 2007 Fig 18-5

7 De huidige [CO 2 ] in atmosfeer (2011: 392 ppm) is hoger dan ooit in de afgelopen jaar; de [CO 2 ] verwacht voor 2100 is hoger dan ooit in de afgelopen ~20 miljoen jaar Het verschil tussen de huidige [CO 2 ] en pre-industriële [CO 2 ] (voor 1850 AD) is van dezelfde grootte-orde als het verschil tussen ijstijd en interglaciaal Waarom nu dan (nog) geen opwarming van ~8 °C ? 1) Effect CO 2 op IR absorptie neemt af met toenemende concentratie 2) Trage respons oceaan tempert opwarming atmosfeer 3) Lange levensduur CO 2 in atmosfeer > effect van huidige emissies uitgesteld Years Before Present CO 2 Concentratie (ppmv) Vostok Ice Core IPCC IS92a Scenario Law Dome Ice Core Mauna Loa Record 0100,000200,000300,000400,000 verwachting 2100 vandaag 2011 pre-industrieel piek ijstijd piek interglaciaal Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering evolutie CO 2 concentratie in de atmosfeer: het lange-termijn perspectief

8 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Kan de temperatuurstijging niet aan natuurlijke processen w. toegeschreven ? Temperatuurafwijking tov (°C) 95% onzekerheids-enveloppe rond gereconstrueerde waarden IPCC 1990: duidelijk Middeleeuws Optimum en Kleine IJstijd, maar datareeksen fragmentair en bijna uitsluitend uit Europa IPCC 2001: Mann hockey-stick curve, reconstructie AD voor de volledige noordelijke hemisfeer a.d.h.v. alle natuurlijke archieven met jaarlijkse resolutie en precisie (jaarringen van bomen, koralen, sommige ijsboringen), gecalibreerd met instrumentele data (rood) over de periode kritiek wegens gebruikte methodes data-selectie en statistiek, maar intussen correct bevonden IPCC 1990 IPCC 2001

9 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Temperatuurvariatie AD, diverse reconstructies en simulaties IPCC 2007: verschillen tussen reconstructies (volle lijnen) door verschillende selectie datareeksen, of de manier van statistische verwerking van boomringdata Verschillen tussen simulaties (stippellijnen) door verschillen in gesimuleerde duur of geografische verspreiding van het effect van vulkaanerupties, en gevoeligheid voor variatie in zonnestraling en CO 2 Recente temperatuurstijging is in alle gevallen een robuust signaal IPCC 2007

10 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Bijdrage van natuurlijke vs. antropogene klimaatdrijvers Temperatuursvariatie (°C) temperatuur-fluctuaties toe te schrijven aan vulkaanuitbarstingen en variatie zonnestraling vulkanen zon 10 Be zon 14 C Bd zon 14 C St broeikasgassen troposferische aerosols Kleine IJstijdMid-eeuws Optimum 1816 Toename in zonnestraling vnl. ~ ; ongewone cluster grote vulkaanuitbarstingen sinds ~1960 Luchtvervuiling (aerosols) vertraagt opwarming, ~ (Eur+NAm+Japan) en vanaf ~2000 (Indië, China)

11 IPCC 2001 Evolutie wereldklimaat sinds 1860: vergelijking tussen de waarnemingen (rode lijn) en klimaatmodel-simulaties gebruikmakend van a) natuurlijke klimaatdrijvers; b) antropogene klimaatdrijvers; c) natuurlijke + antropogene klimaatdrijvers Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Bijdrage van natuurlijke vs. antropogene klimaatdrijvers: simulaties

12 Tijdsreeks van druifoogst-data in de Bourgogne-streek van 1370 tot 2003 AD, als proxy (indicator) voor lente-zomer temperatuur 2003 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Hoe warm waren de middeleeuwen? Zomer-temperaturen zoals in de 1990s hebben zich in midden-Frankrijk herhaaldelijk voorgedaan; enkel de zomer van 2003 was uitzonderlijk Maar: IPCC reconstructies gebruiken proxies voor de gemiddelde jaartemperatuur, en regionaal uitgemiddeld over de hele noordelijke hemisfeer Plus: middeleeuwse wijnen gebruikten niet alleen zongerijpte druiven

13 Het klimaat verandert, de oorzaak is in grote mate antropogeen, en het is een serieus maar oplosbaar probleem Het klimaat verandert, de oorzaak is in grote mate antropogeen, en het einde van de wereld is nabij Het klimaat verandert, maar de oorzaak is niet of in beperkte mate antropogeen Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering wetenschappelijke consensus (volle lijn) versus publieke opinie (stippellijn)

14 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering IPCC2007 prognose voor de wereldwijd gemiddelde temperatuurstijging prognose globaal gemiddelde temperatuurstijging : °C, nl °C (scenario B1) tot °C (scenario A1F1) business as usual balanced energy use, global low popn & strong reductions Onzekerheid op de prognose voor elk scenario afzonderlijk, met gezamenlijke onzekerheid alle klimaatmodellen Temperatuurstijging (°C) Ten opzichte van

15 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering CO 2 emissie-scenario’s en concentraties CO 2 emissies (Gt koolstof) Emissie-scenario’s: totale wereldwijde CO 2 emissies zijn sterk afhankelijk van 1) de effectieve bevolkingsaangroei tot en na ) industrieel-technologische ontwikkeling en gemiddelde levensstandaard 3) mate van overschakeling naar koolstofvrije brandstoffen Concentratie CO 2 stabilisatie CO 2 concentratie vereist drastische reductie in CO 2 emissies CO 2 concentratie (ppm) gebalanceerd veel niet-fossiel Business-As-Usual (BAU) veel fossiel BAU, maar alle landen reduceren veel niet-fossiel, bevolking 6.4 Mjd BAU, bevolking 6.4 Mjd

16 IPCC WG1 AR4 SPM (2007) wereldwijd gemiddelde temperatuurstijging : mediaan ~3.2 °C stijging in arctische & boreale gebieden >6 °C; West-Europa 3-4 °C; tropische zeeën 1-2 °C stijging temperatuur gaat gepaard met toenemende variatie: meer extreme jaren en seizoenen Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Regionale verschillen in temperatuurstijging

17 Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Intensifiëring hydrologische cyclus: trends in regionale neerslag Natte regio’s worden natter, droge regio’s worden droger Landbouwproductie: hogere neerslag weegt uiteindelijk niet op tegen verhoogde evaporatie in warmer klimaat

18 prognose zeespiegelstijging : m (IPCC2007) positieve bijdragen door thermale expansie, alpiene gletsjers, Groenland, West-Antarctica gedeeltelijke compensatie door aangroei Oost-Antarctica, maar zal in belang afnemen Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Zeespiegelstijging

19 In de periode is het seizoenaal afsmelten van Groenland 16% gestegen, met veel variatie tussen jaren In de periode is de ijsmassa van Antarctica gegroeid (toename Oost compenseert voor afname West), maar recent is die compenserende trend aan het keren Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering impact op de cryosfeer Pinatubo

20 afsmelting zee-ijs Arctische Oceaan en rond Antarctica heeft geen direct effect, wel indirect want leidt tot versnelling gletsjerstromen van het vasteland Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Zeespiegelstijging Ruddiman 2001 Fig

21 Indien sterke reductie in totale CO 2 uitstoot: na enkele eeuwen stabiliseert de concentratie CO 2, maar gaat niet merkelijk omlaag Na equilibratie van de bovenste oceaan, stabiliseert ook temperatuur op een nieuw, hoger niveau Zeespiegelstijging tengevolge thermale expansie stabiliseert pas na ~1000 jaar Zeespiegelstijging door afsmelting van ijskappen gaat gewoon door, Groenland en West-Antarctica smelten wschl. volledig weg > zeeniveau ~30 m hoger dan vandaag Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Klimaatverandering en zeespiegelstijging op lange termijn: het komende millennium

22 Is antropogene klimaatverandering reëel en al merkbaar ? Zijn de IPCC prognoses voor de komende eeuw realistisch ? i)Zijn de klimaatmodellen een realistische weergave van het echte systeem ? ii) Zijn de diverse emissie-scenario’s realistisch ? Is het Kyoto-protocol de redding ? Is het klimaatprobleem in feite een test van wereldwijde sociale rechtvaardigheid ? Levert het Kyoto systeem van top-down regulering (cf.Kopenhagen) de oplossing ? Vertrouwen we op vrijwillige actie of is (al dan niet gesubsidieerde) ‘rantsoenering’ nodig ? Invloed van de mens op de biosfeer: 5) klimaatverandering Waar gaat de discussie nu eigenlijk over ?


Download ppt "ECOSYSTEEM-ECOLOGIE 5. Interacties tussen de mens en de biosfeer 5.1. De ecologische voetafdruk 5.2. Antropogene impact op ecosystemen 5.3. Global Change:"

Verwante presentaties


Ads door Google