- Door menselijk handelen zit er veel meer koolstof (CO2 en CH4) in de lucht tegenwoordig.
- CO2 en CH4 zijn gassen die warmte vasthouden.
- Sinds 1800 is de temperatuur op Aarde met 1,1 °C gestegen.
Leven op Aarde zou niet kunnen bestaan zonder koolstof (scheikundig symbool: C). Van de buitenwand van lichaamscellen, tot het DNA dat erin verborgen ligt: koolstof is de baksteen van het leven. Het sprekendste voorbeeld is misschien wel hout, dat vrijwel volledig uit koolstof bestaat.
De kans is groot dat je van school nog wel ongeveer weet hoe levende wezens aan koolstof komen. Planten kunnen koolstofdioxide (CO2) uit de lucht omzetten in suikers (oftewel koolhydraten), stofjes waarin tegelijkertijd zonne-energie vastgelegd wordt via fotosynthese. Dit soort organische vormen van koolstof kunnen ook weer afgebroken worden om gebruik te maken van deze energie, waarbij weer gasvormig CO2 vrijkomt. Zo ziet, kort gezegd, de natuurlijke kringloop van koolstof eruit: van atmosferisch naar organisch en weer terug.
De natuurlijke koolstofkringloop, van atmosferisch naar organisch en weer terug, is niet 100% perfect. Een klein deel van de organische koolstof wordt niet verbrand door de planten, dieren en aaseters. In plaats daarvan verdwijnen continu koolstofverbindingen onder de grond en die belanden zo in een soort langetermijnopslag. Deze ‘fossiele’ opslag van koolstof is zo goed als permanent.
Hoe werkt het natuurlijke broeikaseffect? Een stofeigenschap van CO2, net als van het eveneens koolstof bevattende gas methaan (CH4), is dat het veel hitte kan vasthouden. Er zijn nog enkele gassen waarvoor dit geldt. Deze broeikasgassen veroorzaken zo gezamenlijk het broeikaseffect, het welbekende ‘dekentje’ rond de planeet. Dit alles werd al in 1856 ontdekt door Eunice Foote. Door dit natuurlijke, miljarden jaren oude fenomeen ligt de gemiddelde temperatuur op Aarde ruim 30 °C hoger dan anders het geval zou zijn. Het broeikaseffect is dus onmisbaar voor de aanwezigheid van vloeibaar water op de planeet en is daarmee een randvoorwaarde voor het leven.
De totale hoeveelheid koolstof op Aarde is constant, maar waar deze koolstof zich precies bevindt (atmosferisch, organisch, fossiel), kan veranderen. Sinds de Industriële Revolutie, omstreeks 1750, haalt de mensheid fossiele koolstof uit de grond als energiebron. Zoals dat ook voor organische koolstof geldt, komt er bij het verbranden van fossiele koolstof CO2 vrij. Mensen verplaatsen dus koolstof uit de grond naar de lucht. De hoeveelheid CO2 in de lucht bedroeg in 1750 nog maar 280 ppm, anno 2023 bevat de atmosfeer 420 ppm CO2: een toename van 50%. Zo’n radicale toename is nooit eerder voorgekomen sinds de mensheid bestaat en is uitsluitend toe te schrijven aan menselijke activiteiten.
Er zijn daarnaast nog twee belangrijke manieren waarop mensen het broeikaseffect versterken. Ten eerste moeten wereldwijd bossen en moerassen wijken voor weilanden, ecosystemen met veel minder biomassa en dus minder vastgelegde koolstof. De atmosfeer wordt dus niet alleen volgepompt met fossiele koolstof, maar ook de organische koolstof die vroeger vastgehouden werd door de natuur. Dit wordt veelal ‘uitstoot door veranderend landgebruik’ genoemd.
Ten tweede stoot de veeteelt erg veel methaan (CH4) uit. Op het eerste gezicht lijkt dit geen probleem, koeien eten en verbranden immers alleen de koolstof die in de eerste instantie vanuit de lucht vastgelegd wordt in gras, maïs en soja. Anders gezegd, netto wordt er door de veeteelt geen koolstof toegevoegd aan de atmosfeer, zolang er geen verlies aan plantaardige biomassa optreedt. Het probleem gaat echter schuil in de exacte vorm van de koolstof: één molecuul methaan (CH4) houdt 28x zoveel warmte vast als één molecuul CO2. De koolstof in methaan kan bovendien niet vastgelegd worden door planten, totdat het methaan in de loop der jaren op natuurlijke wijze weer in CO2 verandert. De hoeveelheid methaan in de lucht is sinds de Industriële Revolutie meer dan verdubbeld.
Dit vertaalt zich nú al naar een stijgende temperatuur over de hele wereld. Sinds 1850 is de gemiddelde wereldtemperatuur met 1,1 °C gestegen. De gemiddelde temperatuur op land (zeeën en meren niet meegerekend) is zelfs al met 1,6 °C gestegen. We stevenen af op een opwarming van 1,5 °C wereldwijd omstreeks 2030, over slechts zeven jaar dus. Waar was jij zeven jaar geleden?
PS: op stoftotnadenken.nu wordt, tenzij expliciet vermeld, gewerkt met ‘CO2-equivalenten’ als eenheid. Hierbij zijn dus ook andere broeikasgassen, zoals methaan (CH4) en lachgas (N2O), opgeteld.
| MEER WETEN? 》Eunice Newton Foote’s nearly forgotten discovery (Shapiro, 2021) 》Climate Dashboard (Tans et al., 2023) 》CO2 and Greenhouse Gas Emissions (Ritchie et al., 2020) |