Laten we het eens over meer hebben dan alleen de CO2

Tegelijk met de opwarming van onze aarde ten gevolge van de vergrootte uitstoot van CO2 zijn er nog veel meer kwalijke effecten op bijvoorbeeld zeestromingen en methaanhydraatvelden en op onze belangrijkste zuurstof-leverancier, de held van onze planeet in mijn ogen: kiezelwieren. In een artikeltje als dit is het bijna onmogelijk om de hele wetenschappelijke discussie hier neer te zetten maar ik ga proberen de belangrijkste spelers naar voren te halen om zo enkele feiten te bespreken over de werking van het klimaat op onze aardbol. Ik zal proberen het zo simpel mogelijk te houden, niet omdat ik denk dat het anders te moeilijk wordt maar omdat ik wil voorkomen dat het een saaie en lange lap tekst wordt. Het gaat erom dat de context begrepen wordt en als je er meer over wil weten en ook gedetailleerder is er genoeg informatie op ‘t internet te vinden (1).

De aarde is aan het opwarmen en de nog steeds fors groeiende en dus hogere CO2-gehaltes versterken dit effect. Op zich geen ramp hoor, de aarde wordt regelmatig kouder of warmer. IJstijden en interglaciale periodes wisselen elkaar voortdurend af. Er waren tijden met veel stikstof in de lucht en tijden met veel zuurstof. Onderandere de reden waarom dieren zo groot konden worden, kijk bijvoorbeeld maar eens naar de overblijfsels van reuzenlibelles.
Honderd jaar geleden dacht men dat we op een nieuwe ijstijd zouden afstevenen maar inmiddels blijkt het tegendeel, wel of niet door de mens veroorzaakt. Die discussie ga ik hier niet voeren. Daar wordt overal om ons heen genoeg over gesproken. Maar er wordt wel erg simpel over gepraat. Smelten van ijskappen op de polen en ‘t smelten der gletsjers, ijsberen die hongerend rondzwerven en dat we allemaal verdrinken en sowieso natte voeten gaan krijgen. Allemaal heel erg, zeker. Maar er dreigt een nog groter gevaar.

Het klimaat op aarde is niet alleen afhankelijk van veel of weinig CO2, maar van duizenden grote en minder grote factoren. De aarde is een levend organisme, constant bezig zichzelf in evenwicht te houden. Erg lastig voor ons –mensen- denk maar aan hevige orkanen en overstromingen. Maar op grote schaal is het niets anders dan warmte vervoeren naar plaatsen waar het te koud is en andersom. Waar warme lucht opstijgt neemt koude lucht de plaats in en dat gaat continue zo door, soms rustig, we voelen dan een heerlijke zomerbries en soms met veel geweld, een tornado. Maar daarna is op die plek het evenwicht tijdelijk weer hersteld. Vanuit de aarde gezien dus prima gedaan.

Onze aarde bestaat voor 70 procent uit water, dus boven al dat water, boven de oceanen  is de zonnewarmtestraling constant aan de gang. Die warmte-uitwisseling boven de oceanen is van groot belang, ook daar waar het prettig wonen is. Om dat begrijpelijk te maken dus hier een lesje in fysische oceanografie (een hobby van mij). Bij voorbaat excuses als het hier of daar wat belerend klinkt. Misschien weten jullie ’t al, maar hopelijk hier en daar wat informatie voor diegenen voor wie dit nieuw is.

In alle op aarde aanwezige oceanen heb je grote oceaanwaterstromingen. De uitwisseling van warmte en kou in oceanen wordt bepaald door de dichtheid van water. Om alvast goed te onthouden: hoe warmer en zoeter hoe lichter het water is, hoe kouder en zouter, hoe zwaarder! Dit heet de thermohaliene circulatie en bepaalt de diverse klimaten op onze aardbol. In alle oceanen zijn de temperaturen op verschillende diepten uiteraard verschillend.  Voor ons begrip is het belangrijk om drie grote temperatuurverschillen hier even op te schrijven:

• Bovenin een oppervlakkige circulatie, gemiddelde temperatuur van 17,5 graad celsius. Tot 100 meter diep, gaat om ongeveer 2 procent van al het oceaanwater. Vooral de wind heeft invloed op die stromingen.
• Daaronder, tot 1000 meter diep is het 15 tot 5 graden, gaat om 18 procent van al het oceaanwater
• En de diepere lagen zijn kouder dan 4 graden celsius. Hier valt de Arctische laag onder met water van -0,4 graden celsius. Dat komt omdat het zware water daar zo zout is dat ‘t zelfs niet bij 0 graden bevriest (antivries-effect). Dit is 80 procent van al het oceaanwater!

Op die bovenste laag van de oceanen heeft dus vooral de luchtcirculatie effect, maar ook het zogenoemde Coriolis-effect. Dat heeft te maken met de draaiing van de aarde. Daardoor worden oppervlakkige zeestromingen zoals de bovenste laag van de Golfstroom afgebogen. Boven de evenaar naar rechts (met de klok mee) en onder de evenaar naar links (tegen de klok in).
Voor ons in Nederland super belangrijk want op de aardbol liggen we eigenlijk op de hoogte van Canada (we kijken dan naar de juiste verhoudingen op onze aardbol en niet naar de plaatjes die we in ‘t algemeen gebruiken). Het zou dus hier veel kouder moeten zijn!
Maar de Golfstroom brengt ons niet alleen warm water uit de golf van Mexico mee, maar ook de warme vochtige lucht die daardoor ontstaat. Die vochtige lucht stoot vanuit de oceaan op Engeland, vandaar dat het daar vaker regent. En wij hier in Nederland hebben daardoor een rustig en mooi zeeklimaat dat voor vruchtbare akkers zorgt. Er worden al meer orkanen op plaatsen gespot die daar normaal geen last van hebben, zie de overstromingen pasgeleden in zuidelijk Afrika. Het kan toeval zijn, maar toch … de afgelopen jaren zijn de orkanen ook overal heviger geworden, het kan een begin zijn…

De oceanen hebben net zoals in de lucht behoefte aan evenwicht. Al miljoenen jaren wordt dit relatieve evenwicht iedere keer weer gevonden. De zon verwarmt het water op de evenaar tot zelfs 30 graden op sommige plaatsen. Ook in de diepte warmt het water langzaam iets op en wordt daardoor lichter en begint te stromen. Laten we even naar het Noordelijk halfrond kijken.  In het Zuidelijk halfrond gebeurt het in zekere mate nog heftiger.

Neem de Golfstroom: 80-150 km breed en 800-1200 meter diep. Het stroomt met 2,5 meter per seconde en de waterverplaatsing is 30.000.000 kubieke meter water per seconde. Flinke plas water dus. Het warme water stroomt vanuit de Golf van Mexico -dat relatief ondiep is dus snel warm- naar de oostkust van de Verenigde Staten. Dat komt door het Corioloseffect en vanwege dezelfde reden buigt het bij Canada af naar het oosten, naar Europa. Er is nog een andere reden voor (het zogenoemde Ekmantransport) maar dat laat ik even achterwege om het iets simpeler te houden.

De zon schijnt op het noordelijke halfrond minder sterk en het water begint af te koelen. Bovendien mengt het zich met kouder water in de bovenste laag vanuit de noordpool. Het water wordt langzaam kouder en dus zwaarder. Er vormt zich ijs en al het ijs is zoet water. Het zout uit het ijswater wordt afgestoten. Het water om het ijs is dus veel zouter dan normaal en zwaarder en zakt (dus) naar de bodem. Omdat er dus water van de evenaar naar de polen stroomt door dit systeem, moet dit aangevuld worden. Het zoute koude zware water zakt naar de bodem waar het in een soort stroom naar de evenaar stroomt om het verlies van het warme water op te vullen. Ziedaar, de circel is weer rond! Dit hele systeem is de Oceanische Transportband.

Vanwege dat warmere water verliezen de Polen ijs waardoor de witte terugkaatsing van zonlicht minder wordt. Daardoor versnelt het proces van ijssmelten waardoor de ijspolen nog sneller opwarmen. Dat smeltende ijs stort zeer veel licht zoet water in de oceaan en minder koud – zout water stroomt er naar de evenaar… de transportband vertraagt of gaat zelfs stil staan!

Het is zelfs nog erger. Deze koude transportband over de bodem van de oceaan bij de Polen, duikt bij IJsland en Groenland de diepte in. Vanuit het zuidelijke halfrond bij Antarctica (Weddelzee) en gaat ook via de Indische oceaan naar de stille oceaan en komt daar pas bij de evenaar weer naar boven. Zo’n rondje duurt naar schatting van de wetenschappers 2290 jaar! Dus wat op de Noordpool gebeurd heeft effect op de hele aardbol. Met deze transportband zijn dus ook aangevoerde luchtlagen betrokken dus de weersomstandigheden.

Voor ons in Europa is die Golfstroom erg belangrijk. Die zorgt door uitwisseling van koud en warm water ook voor opwelling bij sommige kustgebieden. Voedingstoffen van de oceaanbodem worden omhoog gestuwd door stijgend warmer wordend water waardoor de visstand een boost krijgt. Onze Noordzee en de visgronden bij Engeland en Noorwegen zijn daar blij mee. Zonder Golfstroom zitten we niet alleen zonder paling (zwemt mee), maar het zal bij ons net zo koud worden als in Canada, over Noorwegen en zo maar niet te spreken. Of het zal erg nat worden met heftige orkanen. Dat ligt ook weer aan hoe het weer regeert op het stilvallen van de transportband.

Er is nog een ander belangwekkend gevolg: Methaanhydraatvelden. We merken het nu al in Alaska en Siberië. Permafrost ontdooit. Miljoenen tonnen opgeslagen methaangas komen nu al vrij. Door de kou zijn plantenresten niet goed verteerd door bacteriën en er vormt zich methaangas. Wat weer voor een nog snellere verwarming van onze aardbol zorgt. Methaan is een honderd keer sterker broeikasgas dan CO2. Gelukkig verandert methaan in 10 jaar in CO2 en water maar als het ineens los komt hebben we een probleem. Er zijn nu al meren in Canada die niet meer bevriezen doordat het methaangas uit de bodem opborrelt en de borreling het bevriezen tegen gaat,  met als gevolg dat er nog meer gas vrij komt. Maar waar ik me zelf zorgen over maak zijn de enorme methaanhydraatvelden in het oceaanwater langs de kusttreken bij bijvoorbeeld Noorwegen. Dat zijn een soort ijsvelden waaronder methaan ligt. Als het water warmer wordt storten deze velden in en komen miljoenen tonnen methaangas vrij. De kustrand zou zelfs in kunnen storten. Dat maakt de zee dan zuurder… wat weer meer zorgen oplevert. Methaangas komt soms met kleine explosies vrij bij de Bermudadriehoek waarvan men weet dat schepen daardoor hun drijfvermogen verliezen.

In het IPCC rapport zijn deze ontsnappende methaangas velden niet meegenomen, mogelijk omdat men niet precies weet hoeveel er los zou komen en met welke snelheid.

Ik maak me eveneens grote zorgen over onze grootste vrienden: de kiezelwieren. Dit is een algensoort die op onze aardbol verantwoordelijk is voor de zuurstof die wij inademen.
Ieder jaar ontstaat er een enorme stofwolk vanuit de Sahara die naar Zuid Amerika drijft. De Sahara was vroeger zee en het zand bestaat onderandere uit miljarden tonnen lijkjes van kiezelwieren in de vorm van silica. Dat is een perfecte meststof voor het Amazonebekken. Er ontstaat een explosie van plantenleven, en bomen groeien bizar hoog en produceren ontzettend veel zuurstof. Daarom is ook heel lang gedacht dat dit de longen van de aarde zijn. Het speelt wel een rol maar anders dan we denken. De geproduceerde zuurstof daar wordt voornamelijk gebruikt door de explosie van dieren in het Amazonegebied. De daar geproduceerde zuurstof wordt dus gebruikt door de daar levende planten en dieren. Wat wel meewerkt is het vocht dat de bomen en struiken opzuigen in de Amazone, dat wordt via de bladeren meegenomen en verdampt tot mist en wolken… Een soort vochtrivier van epische omvang! Deze rivier drijft naar het Andesgebied waar het door de bergen wordt tegengehouden. De wolken laten hun vocht vallen en dit water spoelt langs de bergen naar beneden waar het enorm veel silica uit gesteente mee spoelt. Dit komt via kleine stroompjes in grote rivieren en spoelt uiteindelijk via de Amazone en andere rivieren weer in de Atlantische oceaan terug.

En daar wachten de kiezelwieren op die de silica nodig hebben om hun schaaltjes te maken: er ontstaat een “algenbloom”. Vanuit het Spacestation is dit als groenblauwe golven te zien… zoveel zijn er dan. En die minuscule soort algen maakt onze zuurstof!

In koude gebieden halen ze hun silica uit smeltende ijsbergen die rotsen verpulveren en silica in zee meenemen. Na een tijdje is de voorraad extra silica weer op en sterven de kiezelwieren weer voor een deel af. De dode hulsjes zakken naar de zeebodem waar men denkt dat ze al een 800 meter dikke laag vormen. Als de zee dan ooit weer opdroogt of door een aardbeving omhoog komt zal er een nieuwe Sahara ontstaan. Kortom: ook hier is een constant evenwicht van aanvoer, transport en evenwicht. Geen idee wat voor invloed een stilstaand transportsysteem op dit systeem zal hebben.

Maar zonder zuurstof maakt de opwarming echt geen bal meer uit. De aarde zal het overleven. Wij als soort zeker niet. Aan een langzaam stijgende zeespiegel kunnen we ons nog wel aanpassen, maar aan zuurstofgebrek, of geen vissen meer, of constante heftige stormen? Ik denk het niet… Ik ben hier geen doemcenario aan het schrijven hoor, maar er wordt maar geklaagd over CO2 terwijl je van beleidsmakers zou verwachten dat ze ook wat beter geïnformeerd zouden moeten zijn. Het lijkt wel of iedereen maar wat napapagaait maar er geen zak van snapt. Nu zou dat ook niet hoeven als we op onze regeringen zouden kunnen vertrouwen. Maar ja.

Ik hoop van harte dat de opwarming van de aarde erg langzaam gaat en de aarde zelf een evenwicht vindt zonder de mensheid uit te moorden. Dat zou theoretisch echt kunnen.

Maar persoonlijk heb ik alleen geloof in de wetenschap, daar moet de redding vandaan komen. Ons als Nederland in de schulden steken met dit klimaatbeleid is hetzelfde als schieten op een orkaan. Het is nutteloos om je op die manier te verdedigen tegen een geïrriteerde planeet. Zelfs als heel Europa gaat meewerken moeten we Amerika en China meekrijgen om echt effect te scoren. Ik ben voor innovatie, goede uitleg, samenwerking, andere energiebronnen zoeken. Schoner, mooier en gezonder. Maar wat er nu wordt voorgesteld? Moeten we het daarvan hebben? Jeetje mina.

Kiezelwieren zorgen dus voor 78 tot 80% van de zuurstof op de planeet dat we nodig hebben. Bomen en andere planten zorgen voor de rest middels fotosynthese. CO2 wordt opgenomen, daarvan wordt de koolstof  (C) gebruikt om van te leven samen met zonlicht en water en zuurstof (O2)  is een afvalproduct. Als je in een bloemrijke groene omgeving woont krijg je plaatselijk dus meer zuurstof tot je beschikking. Bomen hebben we dus hard nodig maar de Amazone is dus niet direct onze aanvoer van zuurstof. Maar als de Amazone uitgedund wordt missen we dus wel de vochtrivier en indirect de aanvoer van Silica voor de grote expansie van kiezelwieren. Ieder deel van de keten is dus essentieel!

Wat betreft de kans dat dit allemaal gebeurt? Daar hebben we nog geen idee van. Miljoenen jaren geleden heeft de circahaliene transportband ook een keer stilgestaan. Dit kwam door het doorbreken van een dam bij een reusachtig ijsmeer. Miljarden tonnen zoet water storten in de oceaan en verstoorde dus de zout/koud/zwaar water cyclus. 

Het heeft heel lang geduurd maar uiteindelijk heeft de aarde het evenwicht terug gevonden. Helaas heeft de mens die tijd niet... door het smelten van al het poolijs stijgt de zeespiegel ongeveer 80 meter, dus alle kustlanden verdwijnen onder water, het weer verandert zo drastisch dat we ons daar niet aan kunnen aanpassen (een soort honderdvoudig El Niňo effect) en het leven in zee zal misschien ook grotendeels verdwijnen. In hoeveel tijd is niet te voorspellen maar het begint met veranderingen in het weer. Dat is namelijk het korte termijn effect. Het weer wordt extremer, meer orkanen, droogtes langer of op plaatsen waar het niet verwacht wordt, overstromingen worden erger of verschijnen op onverwachte  plaatsen, noem maar op. Hoe ons weer eruitziet is dus het korte termijn effect.

Als de grote transportband stil komt te staan zullen bijvoorbeeld de plastic-soup-gyres uit elkaar vallen. Een hele grote ligt namelijk precies midden in het Noordelijk halfrond van de Stille Oceaan door een lus van de transportband en het Eckmann effect. Daaraan zullen we kunnen zien dat er iets verandert. Het vele ijs drukt momenteel zwaar op het Antarctische Continent. Wanneer al dat gewicht vermindert  kan de aarde misschien reageren door aardplaatverschuivingen. Kortom: geen zorgen om de planeet. Die vindt wel weer evenwicht. Maar dan zijn wij al uitgestorven.

Hopen maar dat dit doemscenario nooit gebeurt en de planeet sneller hulp biedt en het evenwicht herstellen kan voordat de grote rampen gebeuren. Het is ook gebeurd met het gat in de ozonlaag toen cfk's in de ban gingen. Een planetair probleem pak je met zijn allen aan. Er is nog tijd... iets opwarming kan de planeet hebben. Maar we moeten wel snel gaan innoveren.

En we mogen best af en toe gaan vliegen of autorijden... mits er wat tegenover staat. Thoriumcentrales, waterstof,  gooi alle opties open en zoek mogelijkheden. Het is een lachertje om in Nederland dure onwerkzame warmtepompen te plaatsen. Ons kleine landje doet niets op planetaire balans. Maar we zouden wel moeten inzetten op haalbare doelen en innovatie (bijvoorbeeld zonne-energie direct omzetten door middel van zonnecollectoren in waterstof en dat als energiebuffer opslaan). En de andere landen de voordelen laten zien en motiveren om mee te doen. Voorlichten en hoop bieden. Nieuwe milieuregels afdwingen voor een heel continent. En op invoer van vervuilende landen milieubelasting heffen. Dan worden de producten uit eigen continent goedkoper en controleerbaar. Dan dwing je verschoning via de geldstromen af. Helaas het enige waar dat soort landen (en bedrijven) in geloven. Als ‘t maar helpt. Kortom, ik heb nog hoop maar dan moeten we een groot deel van de bevolking mee krijgen en de industrie aan strenge regels binden. En wel zo dat ze het nut inzien en er ook gelukkig van worden. Puur wetten en dwang heeft geen nut, dat wordt toch afgekocht door de grote jongens. De tijd zal ‘t leren.

Eugenie Verschoof van Erven

Noten:

• https://nl.wikipedia.org/wiki/Ekmantransport - https://nl.wikipedia.org/wiki/Corioliseffect - https://nl.wikipedia.org/wiki/Methaanhydraat - https://nl.wikipedia.org/wiki/Diatomeën - https://nl.wikipedia.org/wiki/Plasticsoep
• Een goed en duidelijk boek over bovengenoemde fenomenen is bijvoorbeeld dat van Manuel Sintubin, “de wetenschap van de aarde” (isbn9789033485510)