Kan de grote vuilnisophaaldienst overleven? 

De aarde fungeert voor de mens als een enorme vuilnisophaaldienst. Ongeveer de helft van alle koolstofdioxide die wij in de atmosfeer dumpen, blijft daar niet en wordt door de oceanen en door het land opgenomen. Volgens wetenschappers zou de aarde nog veel sneller opwarmen als dit niet gebeurde.

Eén van de grootste vragen die de klimaatwetenschappen zich stelt is: Hoe lang houdt deze vuilnisophaaldienst het nog vol?

Het is opmerkelijk dat het vermogen van de aarde om koolstofdioxide uit de atmosfeer te verwijderen tientallen jaren lang gelijke tred heeft gehouden met menselijke activiteiten, in zoverre, dat steeds ongeveer de helft van de toenemende hoeveelheid koolstofdioxide die wij in de atmosfeer brachten werd verwijderd. Computermodellen voorspelden echter al lang dat die opname ergens in deze eeuw steeds minder efficiënt zou worden. Vanaf dat moment zou het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer sneller gaan stijgen en zou daardoor meer zonnewarmte door de atmosfeer worden vastgehouden.

Twee nieuwe publicaties geven hier meer informatie over en vormen recente bijdragen aan een debat dat al een aantal jaren gaande is. Eén daarvan is geruststellend, in ieder geval voor de korte termijn, maar de andere geeft nieuwe argumenten waarom de mens zich zorgen zou moeten maken over de stabiliteit op de lange termijn van het koolstofreservoir (“carbon sink”), zoals wetenschappers dit noemen.

Eerst het goede nieuws: volgens de eerste publicatie, in Nature, is het vermogen van de aarde om koolstofdioxide op te nemen nog niet aan het afnemen. Bepaald onderzoek, dat zich richtte op plaatselijke koolstofreservoirs op land en in de oceaan, had het begin van een afname verondersteld. Zo was een afname gevonden in het koolstofreservoir in de Westelijke wouden van Noord-Amerika, als gevolg van droogte tussen 2000 en 2004. Deze regionale bevindingen deden sommige wetenschappers veronderstellen dat het koolstofreservoir op wereldniveau ook zou afnemen, maar dit werd door andere publicaties (die geen duidelijke afname vonden) weer tegengesproken. De nieuwe publicatie is een poging om over deze vraag definitief uitsluitsel te geven. Het is in principe een minitieuze statistische analyse van wereldwijde koolstofdioxidemetingen die al tientallen jaren werden verricht, waaronder die op de Mauna Loa vulkaan op Hawaï. Rekening houdend met alle mogelijke foutenbronnen, vonden de onderzoekers geen overtuigend bewijs dat het mondiale koolstofreservoir aan het verzwakken was. Zij waarschuwden er echter ook voor dat deze resultaten niet zouden mogen leiden tot tevredenheid.

“De vraag is niet of natuurlijke koolstofreservoirs hun opname van koolstofdioxide zullen gaan vertragen, maar wanneer”

Aldus Caroline Alden van de Universiteit van Colorado en mede-auteur van de publicatie.

Er van uitgaande dat deze publicatie correct is, is het wel goed nieuws dat de verandering op dit moment nog niet opgetreden zou zijn.

Een tweede publicatie, in het tijdschrift Nature Geoscience, geeft inzicht in de precieze werking van het koolstofreservoir in de oceaan. De verrassende uitkomst is dat slechts een handjevol betrekkelijk gelokaliseerde plekken in de Stille Zuidzee verantwoordelijk is voor een hoog percentage (ongeveer twintig procent) van de totale koolstofopname van alle oceanen. Dit komt omdat koolstofdioxide, dat vrij gemakkelijk uit de atmosfeer in het zeewater oplost, de neiging heeft om in die bovenste laag te blijven zitten, omdat deze niet goed mengt met het koudere water daaronder, wat een hogere dichtheid heeft. Het koolstofdioxide kan uit die bovenste waterlaag zelfs weer in de atmosfeer terug ontsnappen. De onderzoekers vonden dat bepaalde combinaties van winden en stromingen nodig waren om die barrière te overwinnen en het koolstofdioxide diep de oceaan in te kunnen pompen, waar veel ervan duizenden jaren opgesloten blijft. In de Stille Zuidzee bevinden zich “hot spots”, waar dit proces het meest efficiënt plaatsvindt. De twee belangrijkste zijn de Drake Passage, tussen Antartica en Zuid-Amerika, en een gebied ten zuiden van West-Australië.

De grootste bezorgdheid die uit de publicatie naar voren komt, is dat klimaatverandering het bestaande patroon van winden en stromingen kan verstoren, waardoor de hot spots worden afgesloten en de hele oceaan minder efficiënt wordt in het opnemen van koolstofdioxide.

In principe kan het natuurlijk ook andersom, waarbij de klimaatverandering juist meer hot spots doet ontstaan, waardoor de efficiency van de opname van koolstofdioxide juist toeneemt. Maar we weten uit geologische studies dat vroegere toenames van de temperatuur van de aarde hebben geleid tot toename van de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer, die dan de opwarming weer versterkt. Genoeg aanleiding om te veronderstellen dat de gevolgen van de huidige opwarming, door de mens dus, tot dezelfde resultaten zullen leiden.

“Het goede nieuws is dat de natuur ons momenteel nog helpt”, zegt James White, wetenschapper van de Universiteit van Colorado en mede-auteur van het artikel. “Het slechte nieuws is dat niemand van onze groep er in gelooft dat de natuur ons tot in den treure zal blijven helpen”.

Bron ©PiepVandaag.nl Jeanco Lapierre Armande

Noot van de redactie: koolstofdioxide is, in water opgelost, een zwak zuur. De massale opname van koolstofdioxide, van menselijke activiteiten afkomstig door de oceanen leidt tot verzuring. Dit is een groot probleem aan het worden, waar Piepvandaag op een ander moment aandacht aan zal besteden.