Globale uitdagingen voor een duurzame samenleving
Examen:
3 casussen (uitleg van +/- 1 pagina) met daarbij 6 à 7 meerkeuzevragen
15 à 20 losse meerkeuzevragen
Les 1: Planetary boundaries & klimaat
“In deze les bespreken we de oorzaken van klimaatverandering en lichten we toe hoe
uitzonderlijk de huidige verandering is. Vervolgens bekijken we de huidige klimaatdoelstellingen
en de wijzen waarop deze gehaald kunnen worden. Tot slot zoomen we uit en kaderen we
klimaatverandering in de "globale uitdagingen voor een duurzame samenleving" die de rode
draad vormen van deze lessenreeks.”
- Planetaire grenzen = grenzen waarbinnen we moeten opereren (biodiversiteit,
waterbeschikbaarheid, klimaat, …)
- Introductie: Welke globale uitdaging zal behandeld worden?
o Complexe SL ontw tijdens Holoceen (stabiel klimaat)
Holoceen = huidig geologisch tijdvak
Begin: +/- 9000 vC, na laatste Ijstijd
First Agricultural Revolution (8000 vC), ipv jagers en veramelaars
o Nederzettingen met grotere populaties
e
o IR (laatste helft 18 E): start gebruik fossiele brandstoffen (aardolie/steenkool) om
ons leven beter te maken techn ontwikkelingen machines om werk voor ons te
doen
Uit armoede gekomen
Fossiele brandstoffen ontstaan door leven op aarde
Organismen in zee dood op zeebodem olie uit ontstaan
Steenkool: vegetatie gecompacteerd bruinkool steenkool
Verbranding fossiele brandstoffen CO2 komt vrij in atmosfeer
Wereld is opgewarmd sinds industrialisatie
Groot effect op verschillende sectoren
o Voedselsystemen
o Infrastructuur
o Ecosystemen
o Meer verdamping
o Verdroging droge vegetatie bosbranden
o Fysisch systeem (bv. gletsjers worden kleiner, effect op de
visserij, voedselsystemen)
o Biosysteem
o Gemanaged systeem door de mens
o 2 grote uitdagingen
Klimaatverandering mitigeren/afzwakken: reductie BKG in atmosfeer
Reduceren van bronnen (fossiele brandstoffen verbranden)
Reservoir van CO2 (sinks) groter maken meer CO2 opslaan in
grond/bossen (!belang bosbouw)/oceanen
, Aanpassen van samenleving aan klimaatverandering
- Oorzaak klimaatverandering + hoe uitzonderlijk?
o Glacialen en interglacialen
Ijskernen: evolutie van klimaat bekijken adhv ijskernen
Hoe temperatuur gevarieerd is
Temp gelijk aan nu = interglacialen, temp -10°: glacialen wereld zag er anders
uit
Saalien: voorlaatste ijstijd (238 tot 126 duizend jaar geleden)
Laaste interglacial: maximum 125 000 j geleden
Geen arctisch zee-ijs poolijs, hoger zeeniveau dan nu, kleine ijskappen, veel
CO2 in atmosfeer
Hoe CO2 veranderd?
Onderzocht uit luchtbellen gecapteerd in ijskernen (monster van hoe de
lucht toen was): CO 2 gehalte hoog in warme periodes en vice versa
Sinds opkomen homo sapiens (300.000j geleden): evolutie tss 180-280
deeltjes CO2 per miljoen in atmosfeer
nu?: 410 deeltjes per miljoen ver uit range van voorbije 800 000 jaar
o oorzaken (natuurlijk en antropogeen)
veeteelt: veel BKG (methaan)
verbranding fossiele brandstoffen
industrialisatie/globalisatie
transport
voedselproductie
aerosolen
ontbossing
hangt allemaal samen met BKG!
Variations in baan vd aarde rond de zon
aardas staat schuin: zorgt voor seizoenen
as kan schuiner/rechter staan rechter minder seizoenen = 1
voorbeeld van Milankovitch-cycli
o as schuiner: grote seizoenaliteit dus veel smelt in zomer en
weinig sneeuw in winter ijskappen zijn klein reflecteren
minder zonlicht wordt warmer
platentektoniek: continenten gesitueerd bij de polen veel ijskappen
weerkaatsing afkoeling
vulkanisme: CO2 in atmosfeer
hoe actief zon is
terugkoppelingen (feedback) spelen belangrijke rol (+ en -, + overheersen)
albedo terugkoppeling: meer ijskappen meer reflecteren kouder
o Hoe weten we dat aardopwarming te wijten is aan verhoogde BKG?
Deel CO2 opgeslagen in putten op land/in zee
48% emissies komen in atmosfeer door verbranding fossiele brandstoffen
Meer CO2 in atm door landgebruikveranderingen
Daling van 13C/12C ratios
, 13
C: extra neutron
Planten prefereren 12C: lagere 13C/12C ratios
o Fossiele brandstoffen komen van die planten (ongeveer zelfde
13
C/12C ratio, 2% lager dan in atm): CO2 van deze materialen
komen in atm en mengen zich: gemiddelde 13C/12C ratio atm
verlaagt
BK- effect is niet nieuw, gekend sinds 1859 (John Tyndall)
Toename BKG: niet transparant voor infrarood straling
o Elk object zendt infrarode straling uit w geabsorbeerd dr BKG
en terug uitgezonden in alle richtingen aarde warmt op
(minder kan ontsnappen)
Niet veel effect op zonnestralen
Energie-balans: inkomende zonnestraling en uitgaande infrarood straling
Enige manier energie uitwisselen tss aarde en ruimte = via straling
(stralingsbalans)
Drijvende factor van klimaatverandering
Inkomende straling normaal in balans met uitgaande langgolvige straling
31% zonnestraling wordt gereflecteerd, aarde zendt infraroodstralen uit
voor balans, bij imbalans (stralingsforcering): aarde warmt op/koelt af zodat
balans teruggevonden wordt
Stralingsforcering = imbalans voordat systeem zich heeft aangepast aan de
opwarming
o alle forceringsfactoren (methaan, aerosolen, …) effect op
stralingsbalans aan top atmosfeer
Vb. doubling CO2: netto zonnestraling in evenwicht met infrarood
forcering (2xCO2) CO2 absorbeert infrarood minder infrarood die
atmosfeer verlaat: meer zonnestraling binnen dan infrarood buiten
aarde warmt op zodat evenwicht hersteld wordt (warmere aarde zendt
meer IR uit)
Terugkoppelingen in systeem
Aerosolen werken dit systeem tegen
o Direct en indirect effect (wolken: grootste negatieve forcering)
CO2 = belangrijkste oorzaak, daarna methaan
Temperatuurevolutie nt te verklaren dr enkel natuurvariaties, ook
antropogene oorzaken
- Waarom is het klimaattarget om onder opwarming van 2° te blijven?
o Parijsakkoord 2015 (UN): international verdrag
Doel = BKG stabiliseren en zo gevaarlijke klimaatverandering vermijden
Limiet: onder 2°, liefst 1.5°C, vgl’en met pre-industr levels
Gebaseerd op onderz rapporten IPCC (Intergovernmental Panel on Climate
Change)
o The First Assessment Report (FAR, 1990): grote impact op def
van inh van UNFCCC
o The Second Assessment Report (SAR, 1996): voorzieningen def
voor Kyoto Protocol
, o The Third Assessment Report (TAR, 2001): aandacht gevestigd op
impact klimaatverandering en de nood aan aanpassing hieraan
o The Fourth Assessment Report (AR4, 2007): info voor de
doelstelling van 2°C + sterke basis voorzien voor een post Kyoto
Protocol akoord
o The Fifth Assessment Report (AR5, 2013-14): beoordeling doel
van 2°C objective + basis voor Parijsakkoord
o Recente rapporten bv. 1,5° rapport
o Wetenschappelijke basis: impact en risico’s verhogen bij meer opwarming
Vijf reasons for concern (RFCs) in the Third Assessment Report
Implicaties van global warming voor mensen/economieën/ecosystemen
Impact en/of risico’s bij elke RFC
RFC1: Unieke en bedreigde systemen: ecologische en humane systemen
met kenmerkende eigenschappen
o Bv. Koraalriffen, poolgebied (en inheemse bevolking), gletsjers,
biodiversiteit hotspots …
o Nu al impact op te zien
RFC2: Extreme weersomstandighedens: risico’s/impact voor menselijke
gezondheid, kostwinning, bezit, ecosystemen
o Bv. Hittegolven, stortbuien, droogte (branden), overstromingen
…
o Kans hierop zal toenemen
RFC3: Distributie van de impact: risico’s/impact hebben disproportioneel
effect op bep groepen, dr ongelijke verdeling van klimaatrampen,
blootstelling aan opwarming en kwetsbaarheid
o Kwetsbare regio’s bv. kleine eilanden/ontwikkelingslanden lopen
al veel risico bij 1.5°
RFC4: Geaggregeerde, globale impact: globale fin schade, degradatie,
verlies van ecosystemen en biodiversiteit
RFC5: Eénmalige gebeurtenissen op grote schaal: relatief grote, abrupte,
en soms onomkeerbare veranderingen in systemen als gevolg van global
warming
o Bv. Desintegratie Groenlandse en Antarctische ijskappen
Aanpassing van ecosystemen, voedsel- en gezondheidssystemen zal meer
uitdagend zijn bij 2°C dan bij 1.5°C, bevatten allebei reeds risico’s
o beleidsmakers in samenspraak met wetenschappers: 2° is max
- Hoe kan deze doelstelling bereikt worden?
o Koolstofbudget = cumulatieve hoeveelheid koolstof die we kunnen uitstoten om bep
target te bereiken
Reeds 78,2% van gebruikt 21% over
o andere BKG dan CO2 zijn (bv methaan/lachgas)
CO2 equivalenten: hoeveelheden andere gassen omzetten naar de hoeveelheid
koolstof met dezelfde pot global warming (stralingsforcering over bep periode)
Bv methaan is 23 keer zo efficiënt 23 keer meer opwarming
