als alle uitstoot stopt, hoe lang gaat de opwarming van de aarde dan nog door?
In deze serie beantwoordt klimaatwetenschapper Ernst-Jan Kuiper de belangrijkste klimaatvragen. Deze keer: wanneer stopt de temperatuurstijging op het moment dat de uitstoot stopt?
Ernst-Jan Kuiper - 16 oktober 2022
Vaak denkt men dat het klimaat nog lange tijd doorgaat met opwarmen nadat de uitstoot naar nul is teruggebracht. Men verwacht namelijk dat er een vertraging zit tussen de uitstoot en de uiteindelijke opwarming. Het idee dat er nog (veel) meer opwarming aankomt, ook nadat de uitstoot volledig is gestopt, leidt bij veel mensen tot moedeloosheid.
Gelukkig laat de klimaatwetenschap zien dat dit niet het geval is en dat de temperatuurstijging min of meer ophoudt op het moment dat de uitstoot stopt. In dit artikel leg ik uit hoe dat zit.
over de auteur
Ernst-Jan Kuiper is klimaatwetenschapper en behaalde een doctoraat in de glaciologie. Hij geeft lezingen en cursussen over klimaatverandering en werkt bij Milieudefensie aan de klimaatzaak tegen Shell.
de rol van aerosolen
We hebben eerder al gezien dat de concentratie CO2 en methaan in de atmosfeer toeneemt door menselijk handelen. De verhoogde concentratie CO2 heeft tot nu toe gezorgd voor ongeveer 1.0℃ opwarming, terwijl de verhoogde concentratie methaan bijdraagt aan zo’n 0,5℃ opwarming. Samen zorgen deze twee broeikasgassen dus nu al voor zo’n 1,5℃ opwarming. Maar dat is meer dan de 1,1℃ opwarming die wetenschappers tot nu toe hebben gemeten. Dit verschil wordt grotendeels verklaard door de koelende werking van aerosolen.
Naast de broeikasgassen die de mens uitstoot, stoot de mens ook grote hoeveelheden aerosolen uit. Aerosolen zijn kleine stofdeeltjes of vloeistofdruppels in de atmosfeer. Aerosolen zitten van nature in de lucht, bijvoorbeeld door zeezout of stof dat opwaait. Aerosolen komen echter ook vrij door menselijk handelen, en dan vooral bij het verbranden van fossiele brandstoffen.
In tegenstelling tot de broeikasgassen die wij uitstoten hebben deze aerosolen een koelende werking. Deze aerosolen reflecteren of absorberen namelijk een gedeelte van het zonlicht, waardoor minder zonlicht het aardoppervlakte bereikt. Daarnaast veranderen aerosolen de eigenschappen van wolken, waardoor deze minder zonlicht doorlaten en ook op deze manier voor extra koeling zorgen. Alles bij elkaar wordt de koelende werking van aerosolen die door de mensheid wordt uitgestoten door het IPCC op zo’n 0.5℃ geschat.
Een ander belangrijk verschil tussen aerosolen en broeikasgassen is dat aerosolen erg kort in de atmosfeer verblijven. Terwijl CO2 gemiddeld een paar honderd jaar in de atmosfeer verblijft en methaan zo’n 12 jaar, blijven aerosolen slechts dagen tot enkele weken in de atmosfeer. Een goed voorbeeld hiervan was zichtbaar tijdens de corona-lockdown. De lucht in veel steden was toen opeens veel schoner omdat luchtvervuiling en aerosolen na enkele dagen al verdwenen waren.
de opwarming tot nu toe
De 1.1℃ opwarming die we tot nu toe hebben gemeten komt dus voort uit +1.0℃ van CO2, +0.5℃ van methaan en -0.5℃ door aerosolen. Samen verklaren deze drie de huidige opwarming van 1.1℃ grotendeels.
wat gebeurt er als we stoppen met uitstoten?
En nu weer terug naar de beginvraag met hoeveel opwarming we nog te maken krijgen op het moment dat de mensheid stopt met alle uitstoot. De aerosolen, met hun levensduur van maximaal een paar weken, zijn de eerste die uit de atmosfeer verdwijnen en daarmee verdwijnt ook hun koelende werking op het klimaat. Hierdoor zal het klimaat enkele tienden van een graad opwarmen.
Na enkele decennia is ook de verhoogde concentratie methaan uit de atmosfeer verdwenen, waarmee de opwarmende werking van methaan wegvalt en de temperatuur weer enkele tienden van een graad daalt. De koelende werking van aerosolen (-0.5℃) en de opwarmende werking van methaan (+0.5℃) vallen na enkele decennia min of meer tegen elkaar weg. Wat overblijft is de opwarmende werking van CO2.
een nieuwe balans
Grofweg kunnen we dus zeggen dat na enkele decennia alleen nog CO2 overblijft, omdat de aerosolen en het teveel aan methaan dan uit de atmosfeer zijn verdwenen. Ook dan heffen twee effecten elkaar (toevalligerwijs) grotendeels op.
Het ene effect is dat het klimaatsysteem doorgaat met opwarmen, omdat er nog geen nieuw evenwicht is gevonden tussen de CO2-concentratie in de atmosfeer en de temperatuur op aarde. Dat komt omdat de uitstoot van de laatste paar jaar of decennia ook nog een opwarmend effect heeft op de komende decennia. Vergelijk het met de verwarming aanzetten. Dan duurt het even voordat de ruimte is opgewarmd.
Tegelijkertijd neemt de concentratie CO2 in de atmosfeer langzaam af omdat er geen menselijke uitstoot meer is en de biosfeer (bossen) en de oceanen elk jaar CO2 uit de atmosfeer opnemen. Klimaatmodellen laten zien dat deze twee effecten, de vertraagde opwarming aan de ene kant en de langzame afname van de CO2 concentratie aan de andere kant, elkaar min of meer opheffen. Op de lange termijn is de opname van CO2 dominant en zal de temperatuur heel langzaam weer dalen.
we hebben de opwarming zelf in de hand
De conclusie is dat bij het stoppen van onze uitstoot de temperatuur – afgezien van een tijdelijke temperatuurstijging van een paar jaar – min of meer stabiel blijft en op langere termijn zelfs iets afneemt. De aarde warmt dus, zoals vaak wordt gevreesd, niet of nauwelijks nog op nadat we stoppen met onze uitstoot.
Hoeveel de aarde deze eeuw nog opwarmt hebben we als mensheid dus zelf in de hand. Stopt de uitstoot, dan stopt de opwarming en daarmee gloort er hoop aan de horizon.