Kom
langs vragen lunchen plannen maken

De klimaatverandering eenvoudig uitgelegd, zonder cijfers of grafieken.

Door: Thomas Goorden | 04/10/2019

Uit onderzoek blijkt dat het overgrote deel van de Belgische leerlingen niet weet hoe de klimaatverandering werkt. Bij volwassenen leven daarover echter ook veel misverstanden. Daarom hier “de meest eenvoudige uitleg over hoe klimaatopwarming werkt”, voor iedereen geschikt. Als je immers begrijpt hoe klimaatverandering werkt, is het al een stuk minder moeilijk om in te schatten welke ideeën zinvol zijn en welke niet.

Daarbij gaan we iets heel speciaals doen: Geen cijfers! Ja, het is mogelijk om de klimaatopwarming te begrijpen zonder allerlei grafieken en cijfers (snorry hé!). Dat vereist een aantal stevige vereenvoudigingen, maar de basisprincipes blijven correct. Waar er een grote stap wordt gezet, zal ik even met de armen zwaaien. Daar zit meestal een heel interessant verhaal verstopt, dat echter minder belangrijk is voor het mechanisme waarover wij het willen hebben. Als je geïnteresseerd bent in die verhalen, kan je vragen stellen. Dan behandelen we die volgende week ergens.

Oké, hier gaan we.

Het ontstaan van onze planeet

Heel lang geleden zweefde er een hele grote brok materiaal door ons zonnestelsel. Door de onderlinge zwaartekracht dreven delen van die massa naar elkaar en gingen er een soort klonters ontstaan. Eén daarvan is de aarde. Eens de aarde (zoals ook de andere planeten) gevormd waren, werd ons zonnestelsel echter een zogenaamd “gesloten systeem”: Alle massa die bij de aarde hoort, blijft er - dankzij zwaartekracht - aan hangen en verdwijnt dus niet, zelf gassen. Zo is vrijwel alle massa verdeeld over de planeten en daartussenin vind je bijna niks meer. Daardoor verdwijnt er niets en komt er ook niets meer bij op aarde, behalve nu en dan een meteoriet die inslaat of een ruimtetuig dat we de ruimte in knallen (leuk detail: de meeste ruimtetuigen, satellieten, etc. ontsnappen ook nooit aan de zwaartekracht van de aarde). OK, er komt dus niks bij en er gaat niks weg. Dit is een eerste belangrijke feit.

De aarde is van allerlei elementen gemaakt. Waterstof (H), zuurstof (O), stikstof (N) en vele andere. Het totale aantal atomen van elke soort op deze planeet verandert niet echt meer. Dat klinkt misschien wat raar, maar het is dus echt wel zo dat alles wat je ziet en ook waar je zelf van gemaakt bent een soort “gerecycleerd stukje aarde” is. De atomen in je lichaam zijn al talloze keren voor vanalles en nog wat gebruikt. Ook onze atmosfeer, al het materiaal tussen het oppervlakte en de “limieten van de zwaartekracht” is gemaakt van die elementen, in de vorm van gasmoleculen (waterdamp, zuurstof, koolstofdioxide enzovoort), die met een deel van die eindige stapel atomen zijn gemaakt.

Leven

Bij die elementen hoort ook de fameuze ‘C’ van … cookie! Nee, de ‘C van koolstof’ natuurlijk. Dat element moeten we goed in de gaten houden, want alle leven op aarde is hier op gebouwd. Leven is kunnen ontstaan omdat koolstof een element is dat veel voorkomt én omdat elk koolstofatoom lekker veel verbindingen kan maken met andere atomen. Daardoor kan je er erg complexe moleculen mee maken, zoals suikers, vetten, proteïnen en uiteindelijk ook DNA, wellicht de meest complexe molecule die we kennen.

De aarde heeft, net zoals andere planeten, een behoorlijke voorraad koolstof. Maar dat is niet voldoende om leven mogelijk te maken. Dankzij een indrukwekkende combinatie van onwaarschijnlijkheden is de samenstelling van de atmosfeer én de afstand tot de zon net perfect genoeg om het meeste water op aarde vloeibaar te houden. En zoals je wellicht weet is (vloeibaar) water het andere ‘geheime ingrediënt’ van aards leven. Maar het is belangrijk te begrijpen wat voor een unieke situatie dat is. Water is immers slechts vloeibaar tussen zijn bevries- en verdampingstemperatuur en die marge is heel erg klein. Leg maar eens een ijsblokje op het terras op een warme zomerdag en kijk hoe snel het volledig verdampt is. In de winter kan je ijsblokjes dan weer buiten leggen zonder dat er iets gebeurt. Maar de gemiddelde temperatuur op aarde is zodanig (onwaarschijnlijk) perfect dat we “slechts” twee relatief kleine bevroren polen hebben en het aardoppervlak voor het grootste deel vol met vloeibaar water ligt. Met de beweging van de aarde rond de zon, verschuift dat evenwicht een heel klein beetje heen en weer, op een behoorlijk voorspelbare en regelmatige manier.

Wat een wonder

Hoe onwaarschijnlijk is die toestand? Wel, in ons eigen zonnestelsel is er in ieder geval niets vergelijkbaars te vinden. De maan heeft geen atmosfeer, Mars is extreem koud en ijl (zie foto) en op Venus is het extreem heet. Nergens vind je daar vloeibaar water. Hoe verder je kijkt in het zonnestelsel, hoe erger het wordt. En als we onze telescopen en antennes op de rest van het heelal richten, horen we van nergens signalen komen. We zoeken er al tientallen jaren naar, maar het heelal is muisstil. Zo toevallig en uitzonderlijk waren de omstandigheden op deze blauwe planeet.

Ook belangrijk is dat je beseft dat een kleine verandering in temperatuur op aarde al grote gevolgen heeft. Een deel van de aarde (de polen) is immers wel nét koud genoeg om ijs vast te houden. Maar dat is allemaal net op het randje: anders zou de hele aarde immers bedekt zijn met ijs. Omgekeerd kan het ook snel echt te heet worden voor veel vormen van leven. Dat zien we bijvoorbeeld in de Sahara, die te droog en te warm is. Het is ook mogelijk dat het ergens te warm en te nat tegelijk wordt. Als het bijvoorbeeld warmer wordt dan onze lichaamstemperatuur - niet eens zo veel warmer, naar planetaire normen - en er zit teveel vocht in de lucht, dan kunnen we niet meer afkoelen dankzij zweten en dan sterven we. Het is belangrijk te beseffen dat de precieze samenstelling van onze atmosfeer cruciaal is om die temperatuurbalans goed te krijgen. De atmosfeer is eigenlijk een soort dekentje dat nét dik genoeg moet zijn maar niet te dik mag zijn. Omgekeerd kan je ook stellen dat het (menselijke) leven is geëvolueerd om precies bij dit klimaat, bij deze zeer gevoelige balans te passen.

Als een koorddanser is het leven op aarde kunnen ontstaan.

De koolstofcyclus

Het leven op aarde is iets heel erg speciaals, want het is straf genoeg om zich met de samenstelling van de atmosfeer te gaan bemoeien. Wat veel mensen bijvoorbeeld niet beseffen is waar de zogenaamde ‘droge massa’ van planten en bomen vandaan komt. Dat is dus nagenoeg alles wat geen water is.

Die ‘droge massa’ is letterlijk gemaakt uit lucht. De koolstof uit CO₂ wordt met behulp van zonne-energie en een chemisch proces dat we ‘fotosynthese’ noemen omgezet in vast materiaal. Ja, bomen zijn dus letterlijk gebakken lucht. Koolstof wordt door planten omgezet in houtig en vezelachtig materiaal, maar ook bijvoorbeeld in suikers, vetten en proteïnen.

Stel nu dat er alleen maar planten op aarde zouden zijn, wat zou er dan gebeuren? Wel, dan zouden die langzaam maar zeker koolstof uit de atmosfeer trekken tot er niet genoeg meer overblijft om plantmateriaal te maken. Een catastrofe! Maar waarom gebeurt dit niet, dan? Wel, er bestaat naast koolstofvangende flora ook nog koolstofetende en uitademende fauna.

Want dat is een tweede weetje dat veel mensen niet kennen. Als we vetten en suikers ‘verbranden’, waar gaat al die massa dan naartoe? Als je meteen denkt “poep!” dan zit je er helaas helemaal naast. Uitwerpselen zijn eigenlijk enkel wat we niet kunnen verteren. Nee, we zetten die suikers, vetten en proteïnen gewoon terug om in CO₂ en water. We ademen de koolstof eenvoudigweg weer uit! Dat is de reden waarom we in een gesloten ruimte (zonder hulp van planten) uiteindelijk stikken. We ademen zodanig veel CO₂ uit en verbruiken bij de verbranding van suikers, vetten, etc. zoveel zuurstof dat op er op den duur te weinig zuurstof en teveel CO₂ is om te kunnen verder doen.

Zie je hoe het werkt? Flora neemt CO₂ en zuurstof op en zet het dankzij zonne-energie om in voedingsstoffen. Fauna eet die op en verbrand ze voor de energie, waarbij ze opnieuw CO₂ en zuurstof worden. Hierdoor blijft de samenstelling van de atmosfeer al heel erg lang in balans. (Plus seizoenen, de occasionele bosbrand, etc.)

Fossiel intermezzo

Maar onderweg is er wel iets speciaals gebeurd. Het leven op aarde is in de loop van een hele lange periode fysiek steeds groter geworden. De dominante levensvormen waren megafauna en -flora, zoals de immer populaire dinosauriërs. Die enorme beesten waren in staat om heel erg veel koolstof op te nemen (en uit te ademen). Daar is onderweg iets misgegaan (zwaaiende handjes!) waardoor een onwaarschijnlijke hoeveelheid van die planten, bomen en dinosauriërs onder de grond bedolven raakte, samen met nog veel meer algen en ander plantenmateriaal. Zoveel dat de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer merkbaar minder werd. Niet voldoende om elk leven onmogelijk te maken, maar het wel voor een merkbare verschuiving van het evenwicht van onze koorddanser (zwaaiende handjes.) Het werd allemaal nét iets kouder; dieren kregen haar.

De mens

Dat brengt ons bij de mens, wellicht de meest opmerkelijke diersoort tot dusver. Gedurende het grootste deel van ons bestaan waren we net zoals de andere dieren: we aten planten en andere dieren en ademden uit. Daarmee maakten we op een brave manier deel uit van de koolstofcyclus. Onthoud immers dat alle koolstof die we uitademen eerst uit de atmosfeer is gehaald door een plant. Het is dus - normaal - een perfect nuloperatie.

Tot. We. Olie. Ontdekten. En let op: dat was slechts een eeuw of zo geleden, een fractie van het menselijke bestaan. Want wat is dat eigenlijk, olie? Wel, dat zijn al die dinosauriërs en planten die onder de grond zijn gesukkeld en onder hoge druk in olie (en steenkool) zijn omgezet. De koolstof én de energie zit daar echter nog altijd in.

In een onwaarschijnlijk tempo zijn die fossiele - nu zie je waar de naam vandaan komt - brandstoffen door de mens bovengehaald en verbrand. Als je bedenkt hoe lang het geduurd heeft om die koolstof onder de grond te krijgen, is het echt krankzinnig hoe snel dat allemaal opgepompt en verbrand is. Het is zo snel gegaan dat we vrij goed kunnen uitrekenen wanneer het op zal zijn en dat is heel binnenkort al. Dan zal al die opgeslagen koolstof opgepompt of opgegraven zijn en opnieuw in de atmosfeer geblazen, tegen een tempo dat op geen enkele manier vergelijkbaar is met wat de natuur normaal doet.

Klimaatverandering = catastrofe

En, mensen, dat is een probleem. Een gigantisch probleem, toch voor de mens. Daardoor veranderen we immers de samenstelling van de atmosfeer naar een situatie, die voor het laatst voortkwam in de tijd voor er hier dinosauriërs rondliepen. Eigenlijk trekken we in een razendsnel tempo opnieuw een veel warmer dekentje over de planeet. En de gevolgen daarvan zijn nu al - zeer duidelijk - te merken. De polen zijn, zoals voorspeld, aan het smelten, daardoor stijgt het water, het weer wordt steeds wilder, etc. De echte gevolgen van de huidige uitstoot zien we niet eens, want de effecten komen met flink wat vertraging (decennia). Het is een planeet hé.

We zijn in een razend tempo de atmosfeer en daardoor ook de waterhuishouding en weerpatronen van deze planeet aan het hertekenen, zonder dat iemand dat eigenlijk gepland heeft.

Zal elk leven ophouden te bestaan? Nee. De aarde is immers een gesloten systeem en dit soort hoeveelheden CO₂ heeft al eerder in de atmosfeer gezeten. Maar het ging toen wel om een heel ander type leven hé. De mens is eenvoudigweg niet gebouwd voor het soort planeet die we aan het creëren zijn.

Hoe lang nog?

De allerbeste wetenschap zegt ons dat we nog tot iets voor 2050 hebben om volledig te stoppen met het (netto) toevoegen van koolstof aan de atmosfeer, daarna beginnen we grote risico’s te lopen. En moeten we er ook in slagen om aan een flink tempo netto koolstof uit de atmosfeer te halen. Als dat allemaal lukt, blijft de opwarming van de aarde beperkt tot een niveau dat nog steeds pijnlijk zal zijn voor zeer veel mensen, maar niet catastrofaal voor onze soort.

Er is echter geen enkele aanduiding dat dit aan het gebeuren is.

Er wordt nog altijd steeds meer CO₂ uitgestoten, ondanks alle dure beloftes van regeringen ter zake. Erger nog, het Vlaamse regeerakkoord (van 2019) zegt zelfs dat we tegen 2050 niet volledig willen stoppen met het uitstoten van broeikasgassen. Dit terwijl er dan gewoon geen veiligheidsmarge meer zal zijn, voor de hele planeet, maar dus ook voor Vlaanderen. Het is alsof alle kranen dicht moeten (of er volgt een catastrofale overstroming), maar 1 iemand besluit om toch nog een kraan open te laten staan. Zelfs als alle andere landen ter wereld wél hun uitstoot stoppen, is deze houding nog steeds onaanvaardbaar catastrofaal.

Mythes

Als je mensen hoort praten over dingen zoals “CO₂ opvangen uit de atmosfeer”, dan moet je daarbij bedenken dat de schaal waarover we spreken qua grootteorde vergelijkbaar moet zijn met de som van alle olievelden die er ooit op aarde waren of alle uitstoot van de voorbije eeuw. Met een (nieuw) bos zo groot als India zou het misschien kunnen lukken, de rest is regelrechte bullshit.

Biobrandstoffen? Daarmee ga je dus koolstof dat gevangen is door planten weer uitstoten. Op zijn best is dat dus een nuloperatie, maar alleen als het een systeem is dat op geen enkele manier koolstof ‘lekt’, doordat het bijvoorbeeld toch nog gemixt wordt met fossiele brandstoffen. Het is om die reden een zeer gevaarlijke optie en doet niets aan het omkeren van de huidige situatie.

Plastic? Plastic wordt ook gemaakt uit fossiele brandstoffen en vrijwel alle plastic komt uiteindelijk in een verbrandingsoven terecht. Daardoor gaat er dus fossiele koolstof uiteindelijk de atmosfeer in. Heel erg theoretisch zou je plastic volledig kunnen recycleren en dat zou ‘koolstofneutraal’ kunnen zijn als je daar enkel zonne- of windenergie voor gebuikt. Maar dan zou dat een quasi perfecte productieketen moeten zijn en zou niets van het huidig geproduceerde plastic nog verbrand mogen worden. Daar staan we momenteel hallucinant ver vandaan, ook al staat de planeet al in brand.

Wanneer je de koolstofcyclus en -balans begrijpt, zie je meteen waarom allerlei zaken een probleem zijn. Overal waar er rechtstreeks of onrechtstreeks fossiele brandstoffen worden omgezet in CO₂ (of methaangas), hebben we een probleem. En voor het omgekeerde proces, het opnemen van CO₂ uit de atmosfeer, liggen er momenteel alleen theoretische plannen klaar.

Alarm

Intussen stijgt de uitstoot vanuit bijvoorbeeld luchtverkeer steeds erger. Ook de auto-industrie, vleesindustrie, plasticindustrie, enz. negeren vrolijk de fysieke deadline die deze planeet aangeeft.

Nergens klopt de koolstofrekening.

Met het huidige beleid stevenen we af op een samenstelling van de atmosfeer en een bijhorend klimaat waar de menselijke soort op geen enkele manier voor gemaakt is. Dat is het probleem van de klimaatverandering.


Thomas Goorden

Thomas Goorden is creatief producent en communicatiespecialist. Je kan hem contacteren als je met een trollenprobleem zit, klimaatverandering niet uitgelegd krijgt, of andere vragen hebt over communicatie.