2.4 Oorzaken van klimaatverandering

Plaattektoniek lithosfeerplaten bewegen ten opzichte van elkaar een paar centimeter per jaar, langs elkaar, tegen elkaar en uit elkaar geschoven door stroming in de aardmantel.  zeestromingen Zeeklimaat- landklimaat

Positie continenten

vulkanisme    wolken van fijn stof en gas die tot zeer grote hoogte (soms > dan 15 km) in de atmosfeer komen.  aantal jaren handhaven minder zonlicht bereikt het aardoppervlak bereikt  afkoeling Zonder vulkanisme geen atmosfeer In magma zit ongeveer 0,2 procent (gewichtspercentage) CO2 opgelost. grote of langdurige uitbarstingen vloeit veel magma uit.  in verschillende perioden in de aardgeschiedenis zorgde vulkanisme voor enorme hoeveelheden CO2 in de dampkring  broeikaseffect versterkt. overgang van Perm naar Trias :basaltuitvloeiingen in Siberië ( 251 miljoen jaar geleden ) begin van Tertiair (65 - 55 miljoen jaar geleden) CO2 –gehalte ver boven de 3000 ppm! deze vorm van vulkanisme zou een samenhang vertonen met grote meteorietinslagen.

Inslag meteorieten ook gezorgd voor de schuine stand van de aardas  seizoenen. inslagkrater noordwesten van Australië  inslag van asteroïde ,de overgang Perm naar Trias, 251 miljoen jaar geleden. Op Mexicaanse schiereiland Yucatan hebben inslagkrater, ontstaan op overgang Krijt naar Tertiair, 65 miljoen jaar geleden. zeer plotse en zeer sterke klimaatverandering. De eerste uren na de inslag ging een enorme hittepuls rond de aarde. Enorme tsunami’s  overstromingen hittepuls zo groot, dat al het landleven direct is gedood. organismen onder de grond, onder rotsen of in water, of met zaden, wortels of ‘begraven’ eieren overleefden. Wereldwijd ontstonden enorme branden,  tekort aan zuurstof het zonlicht maanden verduisterd door alle stof en roet in de lucht.  temperatuur daalde sterk  geen fotosynthese

Chicxulub krater 300 kilometer breed, de 180 kilometer-ring is enkel een binnenste ring.

albedo De albedo =maat voor het weerkaatsend vermogen van een oppervlak, 80% voor de poolkappen, terwijl voor aarde als geheel 40% veel landijs  veel zonlicht gereflecteerd. als eenmaal het ijs gemiddeld over een aantal jaren minder  meer zonnestraling geabsorbeerd. Als de oppervlakte aan drijfijs in het noordpoolgebied kleiner wordt  meer zonnewarmte door donkere zeewater opgenomen. Het zeewater wordt warmer,  nog meer drijfijs verdwijnt. tijd komt dat noordpoolgebied geheel ijsvrij is in zomer?

Samenstelling van de dampkring de atmosfeer =heel dunne laag in vergelijking met aarde zelf. Toen aarde net gevormd was, bevatte de oeratmosfeer : methaan, ammonia, koolstofdioxide, stikstof en waterdamp. Geen Zuurstof Ozonlaag afwezig  aardoppervlak stond bloot aan intensieve ultraviolette straling. 3,5 miljard jaar geleden ontstonden eerste planten  zuurstof meer dan een miljard jaar voordat zuurstof in grote hoeveelheden in de atmosfeer terechtkwam. oorzaak : losse zuurstofatomen bonden zich aan gesteenten door deze te oxideren (chemische verwering). ‘banded-iron’ gesteentes, toen gesteenten ‘verzadigd’ waren, steeg het zuurstofgehalte in de aardse dampkring. Ongeveer 1,5 miljard jaar geleden ongeveer 20% zuurstof, Geleidelijk ontstond de ozonlaag,  leven buiten de oceanen beschermd tegen Uv-straling.

atmosfeer De aardatmosfeer bestaat op zeeniveau nu uit: stikstof (N2): 78,1% zuurstof (O2): 20,9% argon (Ar): 0.9% water (H2O): wisselende hoeveelheden koolstofdioxide (CO2) 0,03% sporengassen, waaronder methaan (CH4) 0,0002 %.   waterdamp en CO2, houden warmte in de dampkring vast  verhogen daarmee de evenwichtstemperatuur van de atmosfeer. =natuurlijke broeikaseffect. Zonder natuurlijke broeikaseffect zou temperatuur op aarde gemiddeld −17°C zijn, in plaats van de +15°C van nu.

IPCC en Nederlandse Nobelprijswinnaars Het IPCC of het Intergovernmental Panel on Climate Change honderden experts uit de hele wereld (onder wie heel wat Nederlandse aardwetenschappers), vanuit universiteiten, onderzoekscentra, ondernemingen en organisaties.  Overeenkomst tussen temperatuurstijging en de CO2 stijging Nobelprijs voor de Vrede 2007 Al Gore en IPCC Voor:  "het vergroten en verspreiden van de kennis over de door de mens veroorzaakte klimaatverandering en voor het bevorderen van maatregelen om deze tegen te gaan." Het IPCC waarschuwt voor een temperatuurstijging van enkele graden en een hogere zeespiegelstand van meerdere meters.

Versterkt broeikaseffect CO2: Koolstofdioxide CH4: methaan (23 x CO2) N2O: lachgas (296 x CO2) H2O: waterdamp O3 : ozon Ook de hoeveelheden neerslag, wind en en bewolking kunnen dan van plek tot plek veranderen

CO2-gehalte in de dampkring. reconstructie van het CO2-gehalte in de dampkring. Bron: Aardwetenschappen Univ. Utrecht nu

CO2: Koolstofdioxide CH4: methaan (23 x CO2) N2O: lachgas (296 x CO2) De concentratie aan CO2 in de atmosfeer daalde in koude tijden van het Kwartair tot 180 ppm, in warme perioden liep dat weer op tot ongeveer 280 ppm. Vanaf 1957, van ongeveer 315 naar 385 ppm

Zonnevlekken Sunspot 720, 14-21 januari 2005 • zon  kernfusieproces waterstof naar helium. enorme hoeveelheid energie vrij. •Deze stralingsenergie neemt toe met ongeveer 0,006% per miljoen jaar zeer stabiel. • schommelingen in de intensiteit van de zon : hoe meer zonnevlekken, hoe actiever de zon. • actieve zon produceert korte explosies van energie waarbij geladen deeltjes vrijkomen. Sunspot 720, 14-21 januari 2005 11-jarige cyclus

Afhankelijk van de zonneactiviteit grotere schommelingen in zonneactiviteit beïnvloed door de route en positie van de zon binnen ons melkwegstelsel

Excentriciteit aardbaan: van rond naar ellips Figuur 1.5 Excentriciteit van de aardbaan Verandering in de excentriciteit van de aardbaan, periode circa 100.000 jaar. De excentriciteit is de duidelijkst te herkennen variabele in de diepzee-sedimenten van de laatste 700.000 jaar.

besluit Veel gevolgen van klimaatverandering zijn ook meteen weer oorzaak voor klimaatverandering. = terugkoppeling – of + Minder zeeijs  meer donker water  minder albedo  meer opwarming Minder bomen  meer CO2  meer opwarming