kwartaal 2 les 1.pdf

# Het broeikaseffect en klimaatverandering Dit onderwerp verklaart hoe het broeikaseffect ontstaat, welke gassen hierbij een rol spelen en wat de gevolgen zijn van een verstoord evenwicht, zoals klimaatverandering en zeespiegelstijging. ### 1.1 Het broeikaseffect: oorzaak en mechanisme Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van broeikasgassen in de atmosfeer, de laag om de aarde. De zon verwarmt de aarde, waarna een deel van de aardwarmte door deze broeikasgassen wordt teruggekaatst naar de aarde. Dit proces zorgt ervoor dat de aarde opwarmt, vergelijkbaar met een broeikas, wat essentieel is om de planeet leefbaar te houden [4](#page=4). #### 1.1.1 De rol van een verdikte broeikaslaag Wanneer er te veel broeikasgassen in de atmosfeer aanwezig zijn, wordt de laag om de aarde dikker. Dit resulteert in meer terugkaatsing van warmte naar de aarde, wat leidt tot een stijging van de gemiddelde temperatuur [6](#page=6). > **Tip:** Het broeikaseffect zelf is een natuurlijk en noodzakelijk fenomeen voor leven op aarde. Problematisch wordt het wanneer het door menselijke activiteiten wordt versterkt. #### 1.1.2 Gevolgen van een versterkt broeikaseffect Een versterkt broeikaseffect leidt tot diverse ingrijpende veranderingen, waaronder: * Klimaatverandering [6](#page=6). * Stijgende zeespiegel [6](#page=6) [7](#page=7). * Terugtrekkende sneeuwgrenzen [6](#page=6). * Smeltende ijskappen [6](#page=6). ### 1.2 Broeikasgassen Verschillende gassen dragen bij aan het broeikaseffect. De belangrijkste zijn [8](#page=8): * Zuurstof ($O\_2$) [8](#page=8). * Koolstofdioxide ($CO\_2$) [8](#page=8). * Stikstof ($N\_2$) [8](#page=8). * Methaan ($CH\_4$) [8](#page=8). * Waterdamp ($H\_2O$) * Koolstofmonoxide (*CO)*[8](#page=8). * Ozon ($O\_3$) [8](#page=8). #### 1.2.1 Ozon ($O\_3$) in de atmosfeer Ozon komt voor in verschillende lagen van de atmosfeer met uiteenlopende functies: * **Troposfeer:** Dit is de onderste laag van de atmosfeer. Ozon in de troposfeer is een broeikasgas en kan schadelijk zijn voor mens en natuur, wat kan leiden tot smogalarm [10](#page=10) [9](#page=9). * **Stratosfeer:** Dit is de laag van de atmosfeer boven de troposfeer. Ozon in de stratosfeer heeft een beschermende functie door het tegenhouden van schadelijke UV-straling. Er is sprake van een "gat in de ozonlaag", wat duidt op een vermindering van deze beschermende laag [10](#page=10) [9](#page=9). ### 1.3 De verstoorde koolstofkringloop De koolstofkringloop, die de uitwisseling van koolstof tussen de atmosfeer en de biosfeer regelt, is momenteel verstoord [13](#page=13). #### 1.3.1 Verbranding van fossiele brandstoffen Een belangrijke oorzaak van deze verstoring is de verbranding van fossiele brandstoffen, wat leidt tot een aanzienlijke toename van $CO\_2$ in de atmosfeer. De huidige $CO\_2$\-concentratie in de atmosfeer is significant hoger dan historisch gezien [13](#page=13) [14](#page=14). > **Tip:** Fossiele brandstoffen (zoals kolen, olie en aardgas) zijn ontstaan uit overblijfselen van organismen die miljoenen jaren geleden leefden. Hun verbranding brengt de koolstof die daarin is opgeslagen, versneld terug in de atmosfeer. #### 1.3.2 Bijdrage van veeteelt en transport * **Veeteelt:** Ongeveer 18% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen is toe te schrijven aan veeteelt. Dit gebeurt direct door de uitstoot van methaan (door de spijsvertering van herkauwers en mest) en lachgas (uit mest), en indirect doordat regenwoud plaatsmaakt voor graaslanden en akkerlanden voor veevoeder [15](#page=15). * **Transport:** Transport, met name auto's, vliegtuigen en boten, draagt ook bij aan de uitstoot van broeikasgassen. In Europa is dit aandeel ongeveer 14%, maar voor Europa specifiek zelfs 27% [15](#page=15). #### 1.3.3 Historische en huidige uitstoot Historisch gezien waren landen als de Verenigde Staten, China, Europa en Rusland verantwoordelijk voor de grootste uitstoot van broeikasgassen. Sinds 2009 heeft China de Verenigde Staten ingehaald wat betreft uitstoot [16](#page=16). > **Tip:** Het begrijpen van de koolstofkringloop helpt bij het realiseren van de impact van menselijke activiteiten op de natuurlijke balans van koolstof op aarde. ### 1.4 Gevolgen voor de temperatuur en de planeet #### 1.4.1 Kritische temperatuurgrens Om de klimaatverandering binnen de perken te houden, wordt een kritische grens gesteld aan de wereldwijde temperatuurstijging: deze moet onder de 2 graden Celsius blijven [17](#page=17). #### 1.4.2 Huidige temperatuurstijging De huidige opwarming van de aarde bedraagt al meer dan 1 graad Celsius sinds het begin van de industriële revolutie [18](#page=18). #### 1.4.3 Nadelen van fossiele brandstoffen Het gebruik van fossiele brandstoffen kent diverse nadelen: * Ze zorgen voor een aanzienlijke $CO\_2$\-uitstoot bij verbranding [19](#page=19). * Ze verstoren de koolstofkringloop en raken uit evenwicht [19](#page=19). * De voorraden fossiele brandstoffen zijn eindig en raken op [19](#page=19). > **Example:** De stijgende temperatuur van de aarde leidt tot het smelten van gletsjers en poolijs. Dit smeltwater draagt direct bij aan de stijging van de zeespiegel, waardoor kustgebieden overstromingsgevaar lopen. * * * # De koolstofkringloop Dit deel van het document beschrijft de koolstofkringloop, beginnend met de toestand van evenwicht in het verleden en de verstoring ervan door menselijke activiteiten, met name de verbranding van fossiele brandstoffen. ### 2.1 De koolstofkringloop in evenwicht Vroeger functioneerde de koolstofkringloop in een natuurlijk evenwicht. Mensen en dieren gebruiken koolwaterstoffen (HC) als voedsel, afkomstig van planten, en hout voor verwarming. Hierbij wordt zuurstof (O2) uit de lucht verbruikt. Verbranding van deze koolwaterstoffen produceert water (H2O) en koolstofdioxide (CO2). Planten en bomen nemen vervolgens H2O en CO2 op uit de omgeving en zetten deze om in nieuwe koolwaterstoffen en zuurstof, waardoor de kringloop gesloten wordt [12](#page=12). ### 2.2 De verstoorde koolstofkringloop De koolstofkringloop is momenteel ernstig verstoord door menselijke activiteiten [13](#page=13). #### 2.2.1 Verbranding van fossiele brandstoffen Een belangrijke oorzaak van deze verstoring is de verbranding van fossiele brandstoffen, wat leidt tot een aanzienlijke toename van CO2 in de atmosfeer. Dit heeft geleid tot een hogere CO2-concentratie dan in voorgaande perioden [13](#page=13) [14](#page=14). #### 2.2.2 Bijdrage van veeteelt en transport Veeteelt is verantwoordelijk voor ongeveer achttien procent van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Deze uitstoot is zowel direct, via methaanproductie door herkauwers (boeren en winden) en lachgas uit mest, als indirect. De indirecte uitstoot ontstaat wanneer regenwouden plaatsmaken voor weilanden en akkers die nodig zijn voor de teelt van veevoeder. Transport, waaronder auto's, vliegtuigen en boten, draagt eveneens significant bij aan de CO2-uitstoot; in Europa is dit zelfs rond de zevenentwintig procent van de transportgerelateerde uitstoot [15](#page=15). #### 2.2.3 Historische en actuele uitstootgegevens Historisch gezien hebben landen zoals de Verenigde Staten, China, Europa en Rusland de grootste uitstoot van broeikasgassen veroorzaakt. Sinds 2009 heeft China echter een hogere uitstoot dan de Verenigde Staten [16](#page=16). > **Tip:** Houd de verschillende bronnen van broeikasgasuitstoot goed uit elkaar: directe emissies (zoals methaan uit vee) en indirecte emissies (zoals landgebruiksveranderingen). > **Tip:** Vergelijk de uitstoot van verschillende sectoren (veeteelt, transport) en landen om een volledig beeld te krijgen van de oorzaken van de verstoring van de koolstofkringloop. * * *

| Term | Definition | |------|------------| | Broeikasgassen | Gassen in de atmosfeer die een deel van de aardwarmte terugkaatsen, vergelijkbaar met hoe een broeikas werkt, wat essentieel is voor het leefbaar houden van de aarde maar bij overmaat leidt tot opwarming. | | Broeikaseffect | Het proces waarbij broeikasgassen de warmte van de zon vasthouden in de atmosfeer van de aarde, waardoor de temperatuur stijgt en het klimaat verandert. | | Atmosfeer | De laag van gassen die de aarde omringt, ook wel dampkring genoemd, waarin het broeikaseffect plaatsvindt en die verschillende lagen bevat zoals de troposfeer en stratosfeer. | | Troposfeer | De onderste laag van de atmosfeer, waar het meeste weer plaatsvindt en waar ozon fungeert als broeikasgas en schadelijk is voor mens en natuur. | | Stratosfeer | De laag van de atmosfeer boven de troposfeer, die de beschermende ozonlaag bevat die schadelijke UV-straling van de zon tegenhoudt. | | Koolstofkringloop | Het natuurlijke proces waarbij koolstof wordt uitgewisseld tussen de atmosfeer, oceanen, bodem en levende organismen, essentieel voor het leven maar verstoord door menselijke activiteiten. | | Fossiele brandstoffen | Energiebronnen zoals steenkool, aardolie en aardgas, die ontstaan zijn uit resten van organismen die miljoenen jaren geleden leefden en bij verbranding grote hoeveelheden CO2 uitstoten. | | Klimaatverandering | Langetermijnveranderingen in temperatuur en weerpatronen, grotendeels veroorzaakt door de toename van broeikasgassen in de atmosfeer door menselijke activiteiten. | | Stijgende zeespiegel | Het wereldwijde fenomeen waarbij het gemiddelde zeeniveau toeneemt, voornamelijk als gevolg van de opwarming van de aarde door het smeltende ijs en de thermische uitzetting van zeewater. | | Uitlaatgassen | De gassen die vrijkomen bij de verbranding van brandstof in motoren van voertuigen, die bijdragen aan luchtvervuiling en het broeikaseffect. |