Versie 18-8-2022
Licht in je antwoord toe of de energiebalans van de aarde in evenwicht is of niet, wat de rol van broeikasgassen daarin zijn en geef voorbeelden van tenminste drie broeikasgassen.
Energiebalans van de Aarde, Het Versterkte Broeikaseffect
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-komt-het-dat-de-temperatuur-stijgt-door-broeikasgassen/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-belangrijk-is-water-als-broeikasgas-en-waarom-krijgt-dit-broeikasgas-zo-weinig-aandacht/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/waarom-zit-al-de-politieke-aandacht-op-co2-uitstoot-en-niet-op-andere-sterkere-broeikasgassen-ch4-of-n2o/
Broeikasgassen zoals water, koolstofdioxide en methaan werken als een isolerende deken voor de aarde. Zonlicht val op de aarde. De aarde absorbeert zonlicht en zendt weer warmtestraling uit. Deze straling wordt deels weer teruggezonden door broeikasgassen, waardoor het op aarde warmer is dan het zou zijn zonder atmosfeer. Dit is het broeikaseffect. Doordat er een toename is van broeikasgassen in de atmosfeer, wordt dit broeikaseffect versterkt. De energiebalans van de aarde is daardoor uit evenwicht: de aarde zendt minder warmtestraling uit dan ze opneemt, waardoor de aarde opwarmt.
Licht in je antwoord toe waar de grootste hoeveelheden koolstof zijn opgeslagen, wat de grote stromen zijn en in hoeverre er sprake is van evenwicht.
Koolstofcyclus
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/de-menselijke-uitstoot-van-co2-is-toch-maar-een-fractie-van-de-natuurlijke-uitstoot/
· https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/het-klimaat-en-de-koolstofcyclus
· https://climate.nasa.gov/climate_resources/217/coloring-page-the-carbon-dioxide-cycle/
De koolstofcyclus beschrijft hoe de uitwisseling van koolstof is tussen, in grote lijnen, vegetatie, de oceanen, de atmosfeer en de aardkorst. De uitwisseling van koolstof tussen vegetatie en atmosfeer en oceanen en atmosfeer is groter dan de uitstoot door menselijke activiteit, maar wel in balans. Er is een grote opslag van koolstof op de zeebodem en in fossiele brandstoffen. Door verbranding van fossiele brandstoffen komt er meer koolstof in de atmosfeer, in oceanen en in vegetatie. De koolstofcyclus als geheel is daarmee dus nu uit balans.
Leg in je antwoord uit hoe kantelpunten, terugkoppeling en vertraagde effecten ervoor zorgen dat het terugdraaien van de opwarming niet eenvoudig is. Geef van alle drie een voorbeeld in de context van klimaatverandering.
Terugkoppeling, Kantelpunten en Vertraagde Effecten
Bronnen:
· https://www.tippingpointahead.nl/tippingpoint/wat-is-een-tipping-point/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/kan-het-zo-zijn-dat-er-meer-co2-in-de-atmosfeer-zit-omdat-de-aarde-opwarmt-en-niet-andersom/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/als-eind-2022-%C3%A1lle-uitstoot-van-broeikasgassen-zou-stoppen-blijft-de-temperatuur-van-de-aarde-dan-nog-onder-de-15-graden-opwarming/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/kan-de-gemiddelde-temperatuur-dalen-door-een-verlaging-in-co2-uitstoot/
Terugkoppeling in een systeem betekent dat een uitkomst weer een factor is die het systeem zelf beïnvloedt. Als dit een versterkende invloed heeft, spreken we over positieve terugkoppeling. Een voorbeeld is dat wanneer permafrost smelt door toegenomen temperatuur, er methaan kan vrijkomen, wat weer bijdraagt aan het versterkte broeikaseffect, waardoor het nog warmer wordt, en er meer methaan vrijkomt, etc. Kantelpunten in systemen zijn doorgaans snelle veranderingen, die niet zomaar terug te draaien zijn. Een voorbeeld daarvan is het smelten van het landijs op Groenland. Als dat gesmolten is, is dat water in de oceanen verdwenen en komt het niet zomaar terug. Evenzo zal het methaan uit het permafrost niet zomaar weer opgenomen worden als het kouder mocht worden. Een voorbeeld van een vertraagd effect is het opwarmen van de oceanen. Deze opwarming gaat traag en zal nog honderden tot duizenden jaren doorwerken.
Licht in je antwoord toe hoe er direct gemeten is aan CO2 in de recente geschiedenis en op welke manier(en) er indirect gemeten wordt aan CO2 en temperatuur in de laatste miljoen jaar.
Empirisch bewijs
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-ver-kan-er-in-de-tijd-terug-gekeken-worden-naar-de-hoeveelheid-co2-in-de-lucht/
· https://nl.wikipedia.org/wiki/Zuurstofisotopenanalyse
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/klimaatverandering-niet-een-natuurlijk-fenomeen-van-alle-tijden/
· https://climate.nasa.gov/faq/34/what-kinds-of-data-do-scientists-use-to-study-climate/
· https://climate.nasa.gov/news/2616/core-questions-an-introduction-to-ice-cores/
· https://klimaatveranda.nl/wat-weten-we/
Antwoord:
In circa de laatste 50-60 jaar wordt er direct gemeten aan de concentratie van CO2 in de lucht en de temperatuur op verschillende plekken op aarde. Voor oudere metingen wordt er bijvoorbeeld gekeken naar luchtbellen die opgesloten zijn in ijskernen zoals in Vostok. Elk jaar valt er sneeuw op de poolkappen en dat stapelt zich op tot lagen prehistorisch ijs waarin luchtbelletjes opgesloten zijn. Temperatuur wordt onder andere met ijskernen indirect gemeten, met behulp van een zogeheten proxy. Zo wordt er onder andere gekeken naar de verhouding tussen zuurstof-18 en zuurstof-16. Ook wordt er bijvoorbeeld gekeken naar isotopenverhoudingen in sediment op de oceaanbodem.
Leg uit wanneer de in de geschiedenis de industriële revolutie plaatsvond en hoe deze de vraag naar energie beïnvloedde. Leg uit wat de belangrijkste fossiele brandstoffen zijn en laat met een voorbeeld van een verbrandingsreactie zien uit hoe er bij verbranding koolstofdioxide ontstaat. Laat zien hoe de uitstoot van CO2 de laatste ca. 150 jaar is verlopen en vergelijk dit met de toename van koolstofdioxide in de atmosfeer (en eventueel ook in land, vegetatie en oceanen). Verwerk in je antwoord het concept koolstofbudget.
Industriële revolutie en Energiebehoefte, Fossiele Brandstoffen
Bronnen:
· https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/steeds-verder-uit-evenwicht
· https://ourworldindata.org/global-energy-200-years
· https://www.milieucentraal.nl/klimaat-en-aarde/energiebronnen/kolen-olie-en-gas/
· https://klimaatveranda.nl/wat-weten-we/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wat-is-het-koolstofbudget-waarbij-de-opwarming-van-de-aarde-onder-de-15-graad-blijft/
Door de industriële revolutie (ca 1760-1840) steeg de vraag naar energie. Productie werd door machines overgenomen van mensen en dieren. Deze machines hebben energie nodig en deze werd onder ander geleverd door verbranding van steenkool. In de 200 jaar na de industriële revolutie nam de vraag naar fossiele brandstoffen sterk toe. Fossiele brandstoffen zoals steenkool, olie en aardgas bevatten koolwaterstofverbindingen en bij verbranding wordt er zuurstof gekoppeld aan koolstof: er ontstaat CO2. Een eenvoudig voorbeeld is de volledige verbranding van methaan: .
Wanneer uitstoot van CO2 vergeleken wordt met opname, vertoont te de grafiek een opvallende gelijkenis, waarbij de huidige uitstoot (en opname) rond de 11 GtC per jaar zit. Om de risico’s op kantelpunten in het klimaatsysteem te reduceren hebben landen afspraken gemaakt over de hoeveelheid CO2(-equivalent) er nog uitgestoten mag worden. Om de wereldwijde opwarming te beperken tot 1,5 graden Celsius is berekend dat het zogenaamde koolstofbudget nog ongeveer 400 gigaton CO2 is (voor 67% kans) en 500 gigaton (voor 50% kans). Met de huidige uitstoot bereiken we dit punt waarschijnlijk over zes jaar. Je kunt het koolstofbudget vergelijken met een badkuip die volstroomt. Op een gegeven moment is het bad vol en stroomt het over. Dit is een analogie voor het klimaatsysteem, waarbij je het overstromen dan kan vertalen naar het ingang zetten van kantelpunten in het klimaatsysteem waardoor opwarming versnelt en onomkeerbaar wordt. Het beperken van uitstoot is dus het beperken van risico’s.
Er zijn meerdere bewijzen dat de toename van koolstofdioxide in de atmosfeer toe te schrijven is aan menselijke activiteit. Licht tenminste toe hoe een afname van een concentratie koolstof-13 in de atmosfeer bewijs is voor deze menselijke activiteit en welke rol verbranding en fotosynthese hebben op deze veranderende concentratie.
Fossiele Brandstoffen, Menselijke Vingerafdruk
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/de-menselijke-uitstoot-van-co2-is-toch-maar-een-fractie-van-de-natuurlijke-uitstoot/
· https://www.radiocarbon.com/the-suess-effect-why-is-it-important/ (commerciële bron)
· https://en.wikipedia.org/wiki/Suess_effect
· https://www.newscientist.nl/nieuws/snuffelen-naar-broeikasgassen/
· https://skepticalscience.com/its-not-us.htm
· https://klimaatveranda.nl/wat-weten-we/
De afname van koolstof 13 is toe te schrijven aan de verbranding van fossiele plantenresten. In fotosynthese hebben planten een voorkeur voor het isotoop koolstof 12. Planten bevatten dus relatief meer koolstof 12 dan de atmosfeer. Bij het verbranden van grote hoeveelheden fossiele plantenresten komt er dus in verhouding meer koolstof 12 in de atmosfeer en dat is ook wat waarnemingen laten zien. Extra: er zijn dus nog meer bewijzen, zie https://skepticalscience.com/its-not-us.htm (site waar misconcepten weerlegd worden) voor een overzicht.
Er wordt vanuit verschillende perspectieven geschreven over klimaatverandering. Zoek twee contrasterende bronnen en beoordeel de betrouwbaarheid van deze bronnen. Suggesties voor bronnen zijn De Groene Rekenkamer en ClimateGate.nl enerzijds en KlimaatVeranda.nl en SkepticalScience.com anderzijds. Bespreek een veel voorkomend misconcept (overzicht) en de weerlegging daarvan vanuit klimaatwetenschap.
Misconcepten, Lobbyisme
Bronnen:
· https://bibliotheek.hu.nl/hulp-en-ondersteuning/zoeken-en-beoordelen/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/waarom-twijfelen-mensen-aan-klimaatverandering/
· Twijfel zaaien tegen de klimaatgekkies – Trouw, 1 maart 2017[PD1]
· https://klimaatveranda.nl/wie-heeft-gelijk/ (sceptisch tav scepsis)
· https://skepticalscience.com/ (sceptisch tav scepsis)
· https://groene-rekenkamer.nl/ (klimaatscepsis)
· https://www.climategate.nl/ (klimaatscepsis)
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-overtuig-ik-klimaatontkenners/
· https://www.bbc.co.uk/programmes/m000l7q0 (podcast in 10 delen van 15 minuten)
Het zaaien van twijfel is een strategie om maatregelen uit te stellen. Dit is in het belang van de status quo, omdat de bedrijfsvoering dan door kan gaan. Zo wordt er onder andere in de VS onderzoek naar alternatieve verklaringen voor opwarming gefinancierd door de fossiele industrie. Vanuit een behoefte om neutraal over te komen wordt er in media vaak ook ruimte gegeven aan klimaatsceptici, terwijl er in de klimaatwetenschap consensus is over door mensen veroorzaakte klimaatverandering. Enkele misconcepten zijn: klimaatverandering is van alle tijden (ja, maar nu wordt het door menselijke activiteit veroorzaakt en dat is nieuw); de zon is verantwoordelijk voor de recente opwarming (nee, de straling van de zon is nu juist aan het afnemen); het is niet zo erg (de impact op gezondheid, voedselproductie en leefomgeving is wereldwijd enorm); er is geen wetenschappelijke consensus (97% van wetenschappers en zelf 99%-100% van de klimaatwetenschappers is het eens); het koelt juist af (nee…); …
Bij beoordeling van bronnen kun je kijken naar betrouwbaarheid, volledigheid, juistheid, of het controleerbaar is en actueel, maar zelfs dan is beoordelen moeilijk. Een goede test is of de auteur zelf een klimaatwetenschapper is. Verder kun je beducht zijn op misconcepten die overtuigend weerlegd zijn en retorische strategieën zoals cherry picking: het presenteren van een selectie van data op zo’n manier dat grotere trends verbloemd worden.
Bespreek in je antwoord enkele psychologische mechanismen (cognitieve biases) belemmeringen zijn bij het komen tot oplossingen. Leg daarnaast uit wat er bedoeld wordt met klimaatrechtvaardigheid, illustreer dit met een voorbeeld en licht toe hoe dit samenhangt met deze belemmeringen.
Cognitieve biases, Klimaatrechtvaardigheid
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wat-is-nodig-zodat-mensen-daadwerkelijk-in-beweging-komen-om-de-klimaatcrisis-tegen-te-gaan/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-overtuig-ik-klimaatontkenners/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/als-het-nederlandse-budget-voor-klimaat-ontwikkelingslanden-besteed-wordt-resulteert-dat-dan-een-hoger-rendement/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wat-voor-nut-hebben-de-nederlandse-klimaatmaatregelen-op-het-wereldwijde-toneel/
· https://ourworldindata.org/contributed-most-global-co2
Voor klimaatverandering is geen eenvoudige oplossing. Er is niet één remedie die het hele probleem oplost, maar juist met een combinatie van allerlei verschillende strategieën is het oplosbaar. De technologieën zijn er wel, maar er is ook een gedragsverandering nodig, om draagvlak te creëren voor de nodige veranderingen. Enkele cognitieve biases die het lastig maken om die gedragsveranderingen zijn de lange tijdshorizon, de abstractie van het probleem en dat de consequenties van het probleem vooral door anderen, op andere plekken op aarde en uit toekomstige generaties, gevoeld gaan worden. Klimaatgerechtigheid gaat er juist van uit dat we moeten handelen vanuit wat eerlijk is voor mensen die elders leven en in de toekomst zullen leven. Een voorbeeld van een dilemma daarbij is dat landen in het globale zuiden afgelopen eeuwen veel minder hebben bijgedragen aan CO2 in de atmosfeer. Hebben zij dan recht om langer door te gaan met emissies? Daarnaast worden deze landen onevenredig hard getroffen door de gevolgen van klimaatverandering.
Leg uit wat KNMI en IPCC zijn en hoe zij modellen gebruiken om voorspellingen te doen. Leg uit waarom er met meerdere modellen gewerkt wordt en geef een beschrijving van wat een geavanceerd model allemaal meeneemt in de berekeningen (hoeft niet uitputtend). Leg uit wat wordt bedoeld met onzekerheid in een voorspelling. Leg uit wat scenario’s zijn en geef een beknopte beschrijving van twee uiteenlopende scenario's: beschrijf enkele markante verschillen en onder welke voorwaarden we in het ene of het andere scenario terecht kunnen komen.
Bronnen:
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoe-werkt-een-klimaatmodel/
· https://www.tippingpointahead.nl/tippingpoint/hoe-maak-je-een-klimaatmodel/
· https://www.knmi.nl/over-het-knmi/over en https://www.knmi.nl/over-het-knmi/kerntaken
· https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/achtergrond/knmi-klimaatsignaal-21
· https://www.carbonbrief.org/qa-how-do-climate-models-work/ en https://www.carbonbrief.org/explainer-how-shared-socioeconomic-pathways-explore-future-climate-change/
· …
Antwoord
Het KNMI en het IPCC zijn wetenschappelijke instituten. Het KNMI (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) is het nationale kenniscentrum en datacentrum voor weer, klimaat en seismologie, en adviseert en waarschuwt de samenleving om risico's op deze gebieden terug te dringen en schade en letsel te beperken.
Het IPCC, kort voor Intergovernmental Panel on Climate Change, is in 1988 opgericht door het United Nations Environment Programme (UNEP) en de World Meteorological Organization (WMO), en bestaat uit drie werkgroepen (WG’s): WG1 heeft als taak om op basis van de beschikbare wetenschappelijke literatuur de stand van zaken te geven over de wetenschap van klimaatverandering; WG2 brengt de socio-economische gevolgen hiervan in kaart; WG3 genereert een overzicht van mogelijke antwoorden op deze veranderingen in kaart. Hiermee kunnen beleidsmakers keuzes maken; het IPCC schrijft dus niets voor.
Zowel het KNMI als het IPCC werken met klimaatmodellen. Er wordt met verschillende modellen gewerkt omdat er wereldwijd verschillende onderzoeksgroepen opereren met eigen modellen. Het basale ontwerp van de modellen is wel dezelfde, maar de details verschillen. Dit heeft te maken met de ongelofelijke complexiteit van het klimaatsysteem van de Aarde.
Een klimaatmodel kun je het beste zien als een soort digitale Aarde. Met behulp van natuurkundige wetten, vertaald naar computercode, worden hiermee simulaties gedaan. Je moet hierbij denken aan stromingen in de oceanen en de atmosfeer. Deze zijn belangrijk voor de temperatuur op Aarde. Wat verder ingebouwd wordt zijn wolken, zeeijs, landijs, landgebruik, aerosolen en nog een heel aantal andere processen.
Het model gaat vervolgens rekenen en kun je experimenten gaan doen. Enerzijds kun je de simulaties vergelijken met bestaande waarnemingen, om die te verklaren en het model te valideren. Anderzijds ga je voorspellingen proberen te doen. Bijvoorbeeld door CO2 op te laten lopen als gevolg van socio-economische trends, zoals demografie, economie, et cetera (in het IPCC rapport heten deze Shared Socio-economic Pathways (SSP)) en kijken wat er gebeurt met de digitale kopie van de Aarde.
Figuur 1 verwachte opwarming afhankelijk van SSP's (IPCC AR6 WG1, 2021)
Deze voorspellingen zijn onzeker, wat wil zeggen dat uitkomsten afhangen van wat wij mensen gaan doen met de uitstoot, welke maatregelen we gaan nemen. Als we op het huidige tempo door gaan (scenario SSP2 in het AR6 rapport van het IPCC) dan stevenen we af op 2,7 graden Celsius opwarming in 2100, wat volgens wetenschappers catastrofaal is. Wanneer de fossiele sector wordt uitgebreid (SSP5) dan kunnen we zo’n 4,4 graden in 2100 verwachten. Indien we overschakelen naar een duurzame economie (SSP1) dan kunnen we de opwarming beperken tot 1,4 C in 2100. Het rapport geeft overigens een zogenaamde range aan, voor SSP5 is deze range 3,3 tot 5,7 graden. Hiermee wordt eveneens wetenschappelijke onzekerheid aangegeven. Dat het opwarmt als we meer broeikasgassen uitstoten is zeker, maar hoeveel de opwarming precies is, hangt af van veel verschillende factoren en is dus niet volledig zeker.
Extra:
Het is belangrijk te vermelden dat duizenden klimaatwetenschappers van over de hele wereld en van alle relevante disciplines betrokken zijn bij het uitgebreide proces van rapporten schrijven en dat zij hiervoor niet betaald krijgen. Het is geheel vrijwillig. Een veel gehoord argument dat de IPCC een politiek orgaan is, met een eigen agenda, is dus nergens op gebaseerd. De conclusies van het IPCC blijken eerder te voorzichtig dan te alarmistisch. De voorspelling wanneer we de kritische grens van 1,5 graden bereiken is sinds het voorlaatste rapport bijgesteld en bereiken we 10 jaar eerder dan in het vorige rapport werd verwacht. Dit heeft enerzijds te maken met het voortschrijden van de klimaatwetenschap en anderzijds met het feit dat de samenvatting voor beleidsmakers regel voor regel goedgekeurd moet worden door alle nationale overheden die lid zijn van de VN, dus ook bijvoorbeeld Saoedi Arabië en Rusland, die belang hebben bij het uitstellen van uitfasering van fossiele brandstoffen.
Klimaatmodellen, Onzekerheid, KNMI-klimaatscenario's, IPCC
Beschrijf enkele gevolgen van klimaatverandering voor ecosystemen en voedselveiligheid. Maak (voor enkele voorbeelden) onderscheid tussen 1,5 graden en 2,0 graden opwarming.
Bronnen:
· https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/wat-als-de-aarde-meer-dan-2-graden-opwarmt
· https://nos.nl/collectie/13871/artikel/2393291-conclusies-reacties-de-achtergrond-het-ipcc-rapport-in-een-notendop
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/leidt-klimaatverandering-tot-meer-stormen-in-nederland/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wordt-het-weer-wisselvalliger-door-klimaatverandering/
· https://www.wur.nl/nl/dossiers/dossier/droogte-1.htm en https://www.wur.nl/nl/artikel/aanhoudende-droogte.htm
· https://www.nrc.nl/nieuws/2022/07/22/klimaatverschuiving-die-lange-hete-franse-zomers-uit-de-jaren-70-vind-je-nu-in-nederland-2-a4137119
· …
Antwoord
Mens en natuur hebben zich helemaal ingesteld op het relatief stabiele klimaat waar we nu al duizenden jaren in leven.
Figuur 2 verandering in globale temperatuur Aardoppervlak (IPCC AR6 WG1, 2021)
Dat stabiele klimaat verandert nu in een ongekend hoog tempo. Dit heeft invloed op zowat alle aspecten van het leven en het is daarom niet te doen een compleet beeld te geven van alle gevolgen. Je moet hierbij in ieder geval denken aan extremer weer, langdurigere en hetere hittegolven (zoals we de afgelopen zomers hebben gezien), langere periodes van droogte (met als gevolg lagere waterstanden in de rivieren), maar tegelijkertijd ook meer neerslag in korte tijd (zoals we vorige zomer hebben gezien in Limburg). Met name hitte, droogte en hevige regenval hebben grote gevolgen voor de voedselvoorziening en de natuur. Daarnaast schuiven ecosystemen van planten en dieren op naar het noorden (in Nederland is immers gemiddeld 2 °C warmer sinds de start van het industriële tijdperk en we hebben hier nu het klimaat van midden Frankrijk in de jaren ‘70) en start de lente eerder. Veel soorten hebben moeite met de snelheid van de veranderingen. Daarnaast is voor Nederland de stijgende zeespiegel een grote bedreiging. Bij ongewijzigd beleid (ca 3 °C opwarming in 2100) verwachten de wetenschappers 1 tot 2 meter zeespiegelstijging. Bedenk dat de Deltawerken zijn ontwerpen voor 50cm. Een ander gevolg hiervan is verzilting van natuur en landbouwgrond. Bovendien maakt het nogal uit hoeveel de Aarde opwarmt. Internationaal is afgesproken dat we de opwarming moeten beperken tot de kritische grens van 1,5 °C, omdat de verwachting is dat er daarboven kantelpunten in gang worden gezet die de Aarde nog verder opwarmen.
Enkele voorbeelden tussen 1,5 en 2 °C opwarming vind je in deze bronnen: NASA Global Climate Change en IPCC
Bosbranden, Droogte, Extreem weer, Misoogsten
Beschrijf enkele gevolgen van klimaatverandering voor gezondheid en het leven in de stad. Maak (voor enkele voorbeelden) onderscheid tussen 1,5 °C en 2,0 °C opwarming.
Bronnen:
· https://www.knmi.nl/kennis-en-datacentrum/achtergrond/warmte-eilandeffect-van-de-stad-utrecht
· https://www.theguardian.com/environment/2021/sep/06/more-than-200-health-journals-call-for-urgent-action-on-climate-crisis
· https://klimaatveranda.nl/2022/06/01/klimaatverandering-maakte-extreme-hittegolf-in-india-pakistan-30-keer-waarschijnlijker/
· https://www.newscientist.nl/nieuws/waarom-zijn-hittegolven-gevaarlijk-en-wat-voor-effect-heeft-extreme-hitte-op-het-lichaam
· https://www.provincie-utrecht.nl/onderwerpen/energie-en-klimaat/klimaatadaptatie (youtube filmpje provincie)
· Ruimtelijke verdeling en mogelijke oorzaken van het hitte-eiland effect: http://resolver.tudelft.nl/uuid:8a261bcf-8590-4e7f-80a9-086fe6fa4e0f
· De stedelijke hitte-eilanden van Nederland in kaart gebracht met satellietbeelden: https://www.wur.nl/en/Publication-details.htm?publicationId=publication-way-343238353638
· Climate proof cities : eindrapport 2010-2014 https://research.wur.nl/en/publications/climate-proof-cities-eindrapport-2010-2014
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/leidt-klimaatverandering-tot-meer-stormen-in-nederland/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wordt-het-weer-wisselvalliger-door-klimaatverandering/
Antwoord
De klimaatcrisis is een gezondheidscrisis, aldus ruim 200 wetenschappelijke tijdschriften waaronder de The Lancet. Klimaatverandering heeft nu al een zware impact op de fysieke en mentale gezondheid van miljoenen mensen op Aarde. Pakistan en India werden dit voorjaar getroffen door een extreme hittegolf. In de maanden maart en april kwamen veel dagen uit boven de 45 °C en liep de temperatuur zelfs op tot 51 °C. In combinatie met een hoge luchtvochtigheid zijn dit dodelijke temperaturen (wet bulb temperature). Wetenschappers hebben met nieuwe technieken (attributiestudies) berekend dat de kans op deze hittegolf door klimaatverandering met een factor 30 toenam. Tijdens hittegolven gaan er bovengemiddeld veel mensen dood aan hart- en vaatziekten en luchtwegaandoeningen. Vooral ouderen zijn extra kwetsbaar voor hitte. Hitte heeft bovendien een effect op de arbeidsproductiviteit en daarmee de economie, omdat mensen slechter slapen en het lichaam niet kan bijkomen van de hitte overdag, doordat de nachten onvoldoende afkoelen.
Onderstaande afbeelding geeft de samenhang van gevolgen weer van hittegolven:
Figuur 3 samenhang gevolgen van hittegolven (klimaatveranda.nl, z.d.)
Deze effecten worden nog eens versterkt in stedelijke gebieden omdat die sterker opwarmen. Het asfalt en de stenen nemen overdag warmte op, die ze ’s nachts weer uitstralen. In Utrecht kan dit verschil tussen de stad en het omringende gebied in de nacht tot wel 5 °C zijn. De gemiddelde wereldwijde opwarming is nu 1,2 °C, voor Nederland is dat meer, namelijk 2 °C. Indien de gemiddelde wereldwijde opwarming verder oploopt en we niets doen aan klimaatadaptatie in de stad, valt te verwachten dat het hitte-eiland effect verder toeneemt, met uiteraard gevolgen voor de gezondheid van de stedelijke bevolking. Een belangrijk aspect dat hierbij moet worden vermeld, vooral voor armere landen, is dat de toegang tot koeling niet eerlijk is verdeeld. In India en Pakistan werkt zo’n 70 tot 80% van de bevolking in de informele economie, de helft van de arbeiders werkt buiten. Zij hebben geen andere keuze dan zich bloot te stellen aan de ondraaglijke hitte. In Nederland speelt dit weliswaar minder, maar ook hier is sociaal-economische status van invloed op in hoeverre je je kunt beschermen tegen blootstelling aan extreme hitte.
Hittegolven, Wateroverlast, Hitte-eilanden
Leg uit wat er met adaptatie bedoeld wordt (in tegenstelling tot mitigatie) en geef enkele voorbeelden van adaptatie in de stad enerzijds en in landelijk gebied anderzijds. Geef daarbij ook aan welke actoren daar een rol in kunnen spelen.
Bronnen:
· Climate proof cities : eindrapport 2010-2014 https://research.wur.nl/en/publications/climate-proof-cities-eindrapport-2010-2014
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/wat-zijn-op-dit-moment-de-beste-manieren-om-ons-op-klimaatverandering-aan-te-passen/
· https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/ en https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/figures/summary-for-policymakers
· https://www.utrecht.nl/wonen-en-leven/duurzame-stad/voorbereiden-op-klimaatverandering/
· https://www.provincie-utrecht.nl/onderwerpen/energie-en-klimaat/klimaatadaptatie
· https://www.hdsr.nl/werk/info-op-maat/gemeenten/klimaatadaptatie/
· https://www.rijkswaterstaat.nl/zakelijk/duurzame-leefomgeving/energie-en-klimaat/impact-klimaatverandering-op-wegen-en-rivieren
Antwoord
Met adaptatie wordt bedoeld dat je je aanpast aan de gevolgen van klimaatverandering. Met mitigatie worden de maatregelen bedoeld gericht op het reduceren van emissies van broeikasgassen. Adaptatie doet dus niet iets aan de oorzaak, maar heeft als doel het reduceren van risico’s. Deze variëren van waterschaarste, voedseltekorten, risico’s voor gezondheid en welzijn, impacts op de gebouwde omgeving (woningen) en infrastructuur. Wat die maatregelen precies zijn hangt af van het type klimaatrisico en de geografische locatie. Voor Nederland zijn dat andere maatregelen dan voor bijvoorbeeld Spanje, voor de stad zijn dat andere maatregelen dan voor het platteland.
Er is geen eenduidige manier om je aan te passen aan de gevolgen van klimaatverandering. Er is een combinatie van verschillende type maatregelen nodig. Immers, de zomers worden heter, met langere periodes van droogte, maar tevens worden regenbuien en ook stormen intenser. Het wordt dus zowel droger als natter.
Een belangrijk aspect van maatregelen is de kosteneffectiviteit. Er is altijd sprake van een dilemma tussen het reduceren van risico’s en de kosten hiervan. Het is dus geen kwestie van objectiviteit, maar een politieke afweging. Op sommige plekken kan het beter zijn om meer ruimte voor de rivier te geven dan bestaande dijken te verhogen om overstromingsrisico’s te reduceren. Op andere plekken is er sprake van kritieke infrastructuur en is het verhogen van dijken weer beter. Uiteraard kan een combinatie van maatregelen het risico-reducerende potentieel verhogen. Het water moet immers ergens naar toe. Niets doen is bovendien ook kostbaar. Zo is berekent dat niets doen aan klimaatadaptatie in Nederland tussen de € 77,5 en € 173,6 miljard aan klimaatschade veroorzaakt.
Belangrijke actoren in Nederland die zich bezig houden met klimaatadaptatie zijn lokale overheden zoals gemeentes en provincies, de Waterschappen en Rijkswaterstaat. Uiteraard hebben ook de Rijksoverheid en bedrijven een grote verantwoordelijkheid.
In de onderstaande afbeelding zie je een opsomming van mogelijke maatregelen, de mate van uitvoerbaarheid (feasibility) (IPCC AR6 WG2, 2022)
Bespreek de vormen van hernieuwbare energievoorzieningen die een grote bijdrage leveren in Nederland en geef voor- en nadelen. Licht toe wat enkele argumenten zijn van voor- en tegenstanders bij het bestempelen van aardgas en kernenergie als duurzame energievoorziening.
Bronnen:
· CBS Statline: hernieuwbare energie; verbruik https://opendata.cbs.nl/#/CBS/nl/dataset/84917NED/table?ts=1660821271494
· https://www.cbs.nl/nl-nl/faq/specifiek/wat-is-hernieuwbare-energie-
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/waar-komt-over-tien-jaar-onze-stroom-vandaan/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/zijn-windmolens-%C3%A9cht-wel-zo-duurzaam/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/zijn-windmolens-slecht-voor-je-gezondheid/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/welke-rol-kan-biomassa-spelen-in-de-energietransitie/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/hoeveel-kunnen-zonnepanelen-op-daken-bijdragen-aan-de-vergroening-van-de-nederlandse-stroom/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/zijn-zonnepanelen-belastend-voor-het-milieu/
· https://www.klimaathelpdesk.org/answers/kunnen-we-het-klimaatprobleem-oplossen-met-kernenergie/
· https://europadecentraal.nl/groene-taxonomie-commissie-bestempelt-investeringen-in-gas-en-kernenergie-als-duurzaam/
· https://ourworldindata.org/energy-mix en https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth
Hernieuwbare energie (ook wel duurzame of groene energie genoemd) is energie afkomstig van natuurlijke bronnen die constant worden aangevuld. Voorbeelden hiervan zijn energie uit wind, waterkracht, zon, bodem, buitenluchtwarmte en biomassa. Energie opgewekt met kolen, olie en gas (fossiele brandstoffen) en kernenergie vallen niet onder deze definitie, omdat deze bronnen eindig zijn. Kernenergie heeft wel als voordeel dat er de energieopwekking vrijwel geen broeikasgassen vrijkomen (wel bij de bouw van de centrale en de winning van brandstof). Hierdoor is er in toenemende mate maatschappelijke steun voor uitbreiding van kernenergie.
Al deze vormen van energieopwekking hebben voor- en nadelen en welke zwaarder wegen is afhankelijk van perspectief. Verschillende factoren hierin zijn: de potentie voor het opwekken van energie en de reductie van emissies van broeikasgassen, de kosten, effecten op volksgezondheid en ecosystemen, ruimtebeslag, gebruik van grondstoffen, mogelijkheden voor recyclen of opslag van afval, maar ook meer subjectieve factoren als de ervaring dat windturbines en zonneparken het landschap ‘vervuilen’.
Zo is bijvoorbeeld het potentieel van zonne-energie groot[1], maar is het in Nederland niet overal de goedkoopste optie, omdat de zon niet altijd schijnt (op mondiaal niveau overigens wel volgens de IEA en zijn de kosten van zonnepanelen spectaculair gedaald). Bovendien zijn er voor de productie van zonnepanelen grondstoffen nodig die schaars kunnen worden en is recycling van zonnepanelen op dit moment nog een uitdaging. Op dit vlak is echter veel technologische innovatie gaande (zie bijvoorbeeld Solarge). Ook voor andere vormen van energieopwekking kun je een dergelijke afweging maken.
Bij het maken van keuzes voor de inrichting van de energiehuishouding is het belangrijk te realiseren dat de huidige Nederlandse elektriciteitsopwekking voor 80% uit fossiele bronnen komt (van alle energie zelfs 89%) en dat dit zeer grote nadelen met zich meebrengt (gevaarlijke klimaatverandering, vernietiging van ecosystemen en verlies van biodiversiteit, maar ook sociale ongelijkheid en veiligheidsrisico’s door afhankelijkheid van landen als Rusland en Saoedi Arabië). Qua horizonvervuiling is deze energieopwekking echter vaak aan ons zicht onttrokken. De winning en verwerking en de overige nadelen hiervan (denk aan olierampen) vinden vaak elders plaats.
Onlangs heeft de Europese Unie besloten aardgas en kernenergie op te nemen in de zogenaamde groene taxonomie. Daarmee maakt de EU het mogelijk dat investeringen in kernenergie en gas onder bepaalde voorwaarden het stempel ‘groen’ kunnen krijgen. Deze voorwaarden zijn dat toepassing van deze vormen bijdragen aan de transitie naar klimaatneutraliteit en voldoen aan veiligheidseisen. Deze ‘groene’ kwalificatie is bovendien tijdelijk: voor gas tot 2035 en voor kern tot 2045 (Europadecentraal.nl, 7-2-2022). Er was tussen de lidstaten onderling veel onenigheid over en in het publieke debat veel weerstand tegen deze maatregel.
Wat betreft de potentie voor reductie van broeikasgassen afgezet tegen de kosten heeft de IPCC onderstaande grafiek gemaakt. De lengte van de balkjes geven het potentieel weer van emissiereductie, de kleuren van de balkjes geven de kosten aan. Zon en wind hebben volgens de wetenschap dus het grootste potentieel en zijn het meest kosteneffectief. Biomassa, waterkracht, geothermische energie en kernenergie hebben weinig potentieel en zijn kostbaar:
Figuur 4 potentie en kosten van opties voor emissiereductie (IPCC AR6 WG3, 2022)
Energie
Leg uit wat er met mitigatie bedoeld wordt (in tegenstelling tot adaptatie) en geef voorbeelden van hoe in gebouwde omgeving, transport, industrie, landbouw en bosbouw maatregelen genomen kunnen worden. Geef daarbij ook aan welke actoren daar een rol in kunnen spelen.
Bronnen:
· https://ourworldindata.org/co2/country/netherlands
· https://klimaathelpdesk.org/answers/wat-kan-ik-als-burger-doen-om-klimaatverandering-te-stoppen/
· https://www.milieucentraal.nl/klimaat-en-aarde/klimaatverandering/klimaatklappers
· https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/klimaatverandering/klimaatbeleid en https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/klimaatverandering/klimaatakkoord/maatregelen-klimaatakkoord-per-sector
· https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/
Antwoord
Met mitigatie worden de maatregelen bedoeld die tot de reductie van emissie van broeikasgassen leiden. Zowat met alles wat we doen stoten we broeikasgassen uit. Driekwart van de uitstoot komt op het conto van fossiele brandstoffen en die gebruiken we voor het opwekken van elektriciteit, voor transport, voor het verwarmen van huizen, voor het bewerken van grondstoffen voor de bouw (cement, staal) en landbouw (kunstmest) en het produceren van spullen. Dat maakt het dus gelijk erg lastig, omdat dit in elke vezel van onze maatschappij zit. Ook komt er CO2 vrij als gevolg van ontbossing. Andere broeikasgassen zoals methaan (CH4) en lachgas (N2O) komen vooral vrij bij landbouw en dan met name de veeteelt.
Hieronder een grafiek met de uitstoot van Nederland in 2019 per sector (Ritchie, Roser & Rosado, 2020),
Reductie van de emissie van broeikasgassen hangt dus vooral samen met de transitie naar een duurzaam energiesysteem en het uitfaseren van fossiele brandstoffen. Voor het opwekken van elektriciteit gaat het dan om hernieuwbare bronnen als wind en zon. Daarnaast is elektrificatie van vervoer een belangrijke maatregel. Voor goederentransport (vrachtwagens en schepen) is dit echter lastiger (vanwege het gewicht van huidige batterijen) en wordt gekeken naar waterstof als energiedrager. Dit geldt ook voor de productie van staal. Wat betreft huizen en gebouwen zijn isolatie (energiebesparing) en verwarming met warmtepompen mogelijkheden. Daarnaast kunnen maatregelen genomen worden om CO2 op te nemen, zoals beschermen van en aanplanten van bossen en andere ecosystemen (carbon sinks) en zogenaamde Carbon Capture and Storage (CCS) technieken die CO2 afvangen bij productieprocessen of zelfs uit de lucht halen.
Belangrijke actoren hierin zijn vooral nationale overheden, het bedrijfsleven, de financiële sector (banken en pensioenfondsen), maar ook burgers. Er is namelijk veel winst te behalen door het gedrag van mensen te beïnvloeden. Hierbij kun je denken aan het bevorderen energiebesparing in huis, bevorderen van fiets en OV-gebruik, het stimuleren van thuiswerken, het ontmoedigen van vliegen, het stimuleren van plantaardig eten, en consuminderen (minder kleding en spullen kopen). Dit rijtje wordt door Milieu Centraal de klimaatklappers genoemd.
Overzicht van mogelijkheden voor mitigatie uit het laatste IPCC rapport (IPCC AR6 WG3, 2022)
Gebouwde Omgeving, Transport, Industrie, Landbouw en Bosbouw, Actoren
Geef een voorbeeld van een project waarmee koolstof uit de atmosfeer wordt teruggewonnen en geef een beeld van de orde van grootte van deze terugwinning.
Bronnen:
· https://www.carbonrecycling.is/news
· https://www.wren.co/projects
· https://www.businessinsider.nl/climeworks-ijsland-co2-lucht-orca/ (magazine over bedrijfsleven)
· https://climeworks.com/ (Zwiters bedrijf, eigenaar van de CO2-afvanginstallatie)
· https://www.carbonkiller.org/nl/i/wat-kost-een-co2-recht
Antwoord
het is mogelijk om koolstof uit de atmosfeer terug te winnen, maar de techniek staat nog in de kinderschoenen. Op verschillende plekken op de wereld wordt onderzoek gedaan, onder meer in IJsland. Daar staat nu de grootste afvanginstallatie van CO2 ter wereld, van het Zwitserse bedrijf Climeworks, een soort stofzuiger voor de atmosfeer. Klimaatwetenschapper Peter Kalmus heeft berekend dat deze installatie in een jaar tijd slechts drie seconden van de huidige jaarlijkse CO2 uitstoot uit de lucht. Dit komt neer op "een tienmiljoenste deel" van menselijke uitstoot.
Climeworks geeft zelf aan dat “het minstens 600 dollar kost om een ton CO2 uit de lucht te halen, omdat het tot hoge temperaturen opwarmen van de lucht veel energie kost” (buisinessinsder.nl, 27-09-2021). De prijs van een ton CO2 op de wereldmarkt schommelt momenteel (mei 2022) rond de €87 (Carbonkiller.org, z.d.). De technologie moet dus nog een grote ontwikkeling doormaken om kosteneffectief te zijn en veel deskundigen zijn van mening dat het onverstandig is hier op ‘te gokken’. In alle IPCC scenario’s en in het beleid van veel landen wordt wel gerekend met het uit de lucht halen van CO2.
Extra:
Andere manieren om CO2 uit de lucht te halen is via het beschermen en aanplanten van bossen en andere ecosystemen (zoals veengebieden en kust- en oceanische ecosystemen zoals kelpwouden). Deze vormen zogenaamde carbon sinks. Er zijn veel organisaties mee bezig, vaak ter compensatie van CO2-voetafdruk door bijvoorbeeld vliegen, zoals Trees for all en Treedom. Er is ook veel kritiek op deze vorm van compensatie (offsetting), omdat het misleidend zou zijn aangezien er nooit genoeg ruimte is de huidige uitstoot te compenseren, het uitmaakt hoe bossen worden aangelegd (met of zonder aandacht voor biodiversiteit), veel aangeplante bossen nu door bosbranden worden verwoest en de CO2 weer in de atmosfeer terecht komt.
Koolstof terugwinnen, Actoren
Verschillende actoren kunnen bijdragen aan adaptatie en mitigatie. Bekijk de actoren in het rijtje: burger, consument, politiek, bedrijven, NGO’s en geef voor elke actor een voorbeeld van een maatregel die zij kunnen treffen.
Bronnen:
· https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/klimaatverandering/klimaatbeleid en https://dashboardklimaatbeleid.nl/
· https://www.urgenda.nl/themas/klimaat-en-energie/40-puntenplan/
· https://www.mijnverborgenimpact.nl/
· https://www.milieucentraal.nl/klimaat-en-aarde/klimaatverandering/klimaatklappers/
· https://www.klimaatgesprekken.nl/
· Boek: een beter milieu begint niet bij jezelf – Jaap Tielbeke (podcast van tijdschrift de Groene Amsterdammer over het boek: https://www.groene.nl/podcasts/de-groene-amsterdammer-podcast/afleveringen/een-beter-milieu-begint-niet-bij-jezelf)
Enkele voorbeelden zijn…
Politiek
Regelgeving zoals CO2-taks, subsidies voor isoleren van huizen, stimuleringsmaatregelen voor verduurzaming bedrijven, voorbeeldmatig zijn (eigen bedrijfsvoering).
Bedrijven
Emissies inperken van eigen productie, verduurzaming eigen bedrijfsvoering (inkoop, transport, elektriciteit en verwarming), thuiswerken faciliteren en stimuleren, circulair produceren.
Financiële sector, zoals banken en pensioenfondsen
Verplaatsen van financieringen en beleggingsportefeuilles van vervuilende bedrijven naar duurzame bedrijven.
NGO’s
Publiek informeren en mobiliseren, educatieve projecten, ondersteunen lokale initiatieven, rechtszaken voeren (Urgenda, Milieudefensie, MOB)
Consument
(Meer) plantaardig eten, niet/minder vliegen/autorijden, minder spullen kopen, tweedehands/duurzame producten/energie kopen, energiebesparen, isoleren, recyclen.
Burger
Jezelf informeren, participeren in lokale initiatieven, bv informatieavond over verduurzamen van huis organiseren/bijwonen, invloed uitoefenen op politiek, bedrijven en financiële sector, gesprek aangaan in eigen omgeving, demonstreren, burgerlijke ongehoorzaamheid.
Extra:
Er is discussie over of een beter milieu wel of niet bij jezelf begint. Jaap Tielbeke betoogt in zijn boek dat dit niet het geval is. We hebben volgens hem een systeemverandering nodig en daarbij zijn overheden en het bedrijfsleven veel belangrijker actoren met veel meer impact. Jan Rotmans, professor duurzame transities, is van mening dat individuele actoren wel degelijk veel impact hebben en sociale kantelpunten in werking kunnen zetten. Zie het debat tussen deze twee denkers in deze aflevering van Buitenhof https://www.npostart.nl/jan-rotmans-en-jaap-tielbeke/07-11-2021/POMS_AT_16687986.
[1] verschillende studies schatten de potentie van zonnepanelen op daken in Nederland op 15% tot zelfs 120% van het Nederlandse energieverbruik.
[PD1]Peter heeft PDF