Broeikaseffect voor het eerst in real time "betrapt"

Onderzoekers hebben voor het eerst het effect van het broeikasgas koolstofdioxide (CO2) op het klimaat in real time kunnen volgen. Dat levert direct bewijs dat menselijke activiteit wel degelijk het klimaat in gevaar brengt. CO2 in de atmosfeer veroorzaakt het broeikaseffect dat de aarde doet opwarmen.
Science Photo Library
CO2 in de atmosfeer "vangt" warmte.

Dat de groeiende concentratie aan CO2 in de atmosfeer de aarde doet opwarmen en het klimaat ontregelt, is al langer bekend. Maar tot nog toe kwam men tot die conclusie op basis van laboratoriumonderzoek, computersimulaties en de historische studie van klimaatindicatoren. Onderzoekers hebben nu voor het eerst de werking van CO2 rechtstreeks kunnen vastleggen in metingen.

De wetenschappers gebruikten daarvoor bijzonder precieze meetapparatuur op twee sites in Alaska en Oklahoma, om van 2000 tot 2010 vrijwel dagelijks de atmosfeer te observeren en de temperatuur te meten. De apparatuur is zo geavanceerd dat ze de warmte-vingerafdruk van CO2 kan onderscheiden van bijvoorbeeld die van waterdamp.

Onomstotelijk

Uit de in totaal meer dan elfduizend metingen blijkt dat CO2 in toenemende mate de warmte absorbeert die het oppervlak van de aarde afgeeft. De data zijn eenduidig, zeggen de onderzoekers, er is geen twijfel mogelijk.

De beide reeksen van gegevens, die van Oklahoma en Alaska, tonen dezelfde trend: atmosferische CO2 creëert een toenemende hoeveelheid infrarode energie, zo'n 0,2 Watt per vierkante meter per decennium. De resultaten sluiten bovendien uit dat wolken, waterdamp of veranderingen in de straling van de zon verantwoordelijk zouden zijn voor de opwarming.

"We zien voor de eerste keer op het terrein een toename van het broeikaseffect omdat er meer CO2 in de atmosfeer is om de warmtestraling van de aarde te absorberen", zegt Daniel Feldman, onderzoeker aan de Earth Sciences Division van de universiteit van Berkeley. "Talrijke studies tonen de stijgende concentratie aan, maar onze studie biedt de kritieke link tussen die concentraties en de toename van energie in het systeem: het broeikaseffect".

De studie is verschenen in  het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

imago stock&people

Het broeikaseffect

SALLY BENSUSEN/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Het zonlicht (gele pijlen) dat de aarde bereikt, wordt ofwel weerkaatst of geabsorbeerd door de atmosfeer en het oppervlak van de aarde. Dat absorberen warmt het oppervlak op, en het oppervlak geeft die warmte vrij als infrarode energie (rode pijlen).

De meeste gassen in de atmosfeer laten die energie door zodat ze verdwijnt in de ruimte. Sommige gassen, zoals CO2, absorberen het infrarode licht echter en stralen dan veel van de energie uit naar de lagere atmosfeer en het oppervlak van de aarde. Daardoor warmt de aarde op.

CO2 komt van nature in concentraties voor in de atmosfeer van de aarde (links), zodat er niet zo veel warmte gevangen wordt en het grootste deel de ruimte ingaat. Hogere concentraties CO2 (rechts) worden veroorzaakt door het verbranden van fossiele brandstoffen zoals steenkool, petroleum en gas, en ze vangen meer warmte, waardoor de aarde opwarmt. Dat is het broeikaseffect, dat zo genoemd wordt omdat ook een broeikas het zonlicht doorlaat en vervolgens de warmte binnenhoudt.