Klimaatverandering : invloed van CO2

Dick Thoenes.

Enige hoogtepunten uit het boek ‘Climate Change: The Facts 2017’, uitgegeven door het ‘Institute of Public Affairs’, Melbourne 2017.

Mijn commentaar in cursief.

 

 

 

 

Deel 2: De invloed van CO2

(Voor het eerste deel zie hier.)

Zie de hoofdstukken 1 (Peter Ridd), 2 (John Abbot en Jennifer Marohasy), 13 (Craig Idso), 19 (John Abbot en John Nicol) en 20 (Ian Plimer).

Er bestaan drie belangrijke onderwerpen van onderzoek over CO2:

  • De geschiedenis van CO2 in de aardatmosfeer en de recente stijging van de CO2-concentratie in de atmosfeer.
  • De mogelijke invloed van CO2 op de temperatuur van de atmosfeer.
  • De invloed van CO2 op gewassen, de oceanen, riffen, etc.

Over de recente stijging van de CO2-concentratie in de atmosfeer wordt in dit boek weinig gezegd, behalve dat het is toegenomen van 280 tot ruim 400 ppm in ongeveer een eeuw. Dit wordt algemeen toegeschreven aan de CO2-uitstoot ten gevolge van het verbruik van fossiele brandstoffen.

Er bestaan echter ook andere theorieën. Ole Humlum (2015) wijst er op dat er bijna evenwicht bestaat tussen de atmosfeer en de oceanen. De atmosfeer bevat 2% van de op aarde aanwezige CO2 en de oceanen 98%. De meeste CO2 die de mens uitstoot, lost in de oceanen op. De stijging van het CO2 gehalte van de atmosfeer is waarschijnlijk het gevolg van een zeer kleine temperatuurstijging van het oceaanwater, vooral in de tropen.

Plimer laat zien hoe de ontwikkeling van het CO2-gehalte in de geologische geschiedenis is verlopen. Ongeveer vier miljard jaar geleden bestond de aardatmosfeer voor een belangrijk deel uit CO2. Daardoor konden de planten zich ontwikkelen. In later tijden nam het CO2-gehalte sterk af en nam het gehalte van stikstof enorm toe en dat is zo gebleven. Ongeveer een miljard jaar geleden daalde het CO2-gehalte verder en verscheen zuurstof als belangrijke component. Dit werd (en wordt) geproduceerd door de planten. Bij de opname van CO2 en H2O worden koolhydraten gevormd en komt zuurstof vrij. Door het stijgende zuurstofgehalte kon het dierenrijk zich ontwikkelen. En ook de aërobe bacteriën.

CO2 is de basis voor alle plantaardig en dierlijk leven. Er zijn in de geologische geschiedenis flinke klimaatwisselingen geweest, maar die werden nooit veroorzaakt door veranderingen in de CO2-concentratie in de atmosfeer. Over de laatste 500.000 jaar heeft men op basis van ijskernen de temperaturen en de CO2-gehltes van de atmosfeer gemeten. Er bleek een duidelijke correlatie te zijn, maar steeds steeg en daalde de temperatuur 800 – 1500 jaar eerder dan het CO2-gehalte. Oorzaak en gevolg waren omgekeerd: de hogere temperatuur veroorzaakte een hoger CO2-gehalte, ongetwijfeld door ontgassing van de oceanen. En na een dalende temperatuur loste er weer meer CO2 op.

In meer recente perioden is evenmin ooit een correlatie gevonden. Er bestaan geen aanwijzingen uit het verleden die wijzen op een invloed van CO2 op het klimaat.

Het CO2-gehalte in de negentiende eeuw was historisch laag, namelijk ongeveer 280 ppm. In de twintigste eeuw steeg dit tot ongeveer 400 ppm. Maar in vroeger tijden was het meestal veel hoger. We weten inmiddels dat onder de 200 ppm de plantengroei nadeel ondervindt en dat onder 150 ppm de planten uitsterven. Dieren en mensen dus ook. De oorzaak van de voortdurende stijging, vooral in de 20e eeuw, wordt niet helemaal begrepen. Het ligt voor de hand om te denken aan de gevolgen van de sterk toenemende CO2-uitstoot door menselijke activiteiten, maar een kwantitatief verband is onduidelijk.

Van alle CO2 die de atmosfeer binnenkomt is ongeveer 4% van menselijke oorsprong. Hiervan wordt 98% weer door de natuur opgenomen terwijl zich 2% in de atmosfeer ophoopt. Dit komt overeen met de gemeten stijging van het CO2-gehalte van de atmosfeer. Waarom wordt er 98% opgenomen? Hangt dat samen met de evenwichtsrelatie tussen water en lucht? We weten het niet.

Velen nemen als vanzelfsprekend aan dat meer CO2 in de lucht moet leiden tot hogere temperatuur. Dit is gebaseerd op een idee van Svante Arrhenius uit 1896. De gedachte is dat van de infraroodstraling die door het aardoppervlak wordt uitgezonden een deel door “broeikasgassen” wordt geabsorbeerd waarbij warmte vrijkomt. Arrhenius meende dat bij een verdubbeling van het CO2-gehalte van de atmosfeer de temperatuur 5 °C zou stijgen (hij zag dit als een mogelijk voordeel). Dit noemt men wel de “klimaatgevoeligheid” van CO2. Het IPCC is ongeveer 100 jaar later van dit getal uitgegaan.

Landgenoten van Arrhenius, waaronder Knut Ångström, hebben het werk van Arrhenius toen al bekritiseerd. Het effect zou waarschijnlijk veel kleiner zijn, zoals Arrhenius in een latere publicatie (1906) toegaf: het effect zou een factor 3 lager zijn, dus ongeveer 1,7 °C. Merkwaardig genoeg is het IPCC steeds uitgegaan van de eerdere hogere schatting van Arrhenius.

In het AR5 rapport van het IPCC (2014) wordt een spreiding van de klimaatgevoeligheid gebruikt van 1,5 – 4,5 °C.

Bovendien is het idee van die zogenaamde “klimaatgevoeligheid” van CO2 in strijd met de algemeen aanvaarde stralingswet van Lambert-Beer. Volgens deze wet nadert de absorptie van infraroodstraling bij stijgende CO2-gehaltes naar een maximum. De temperatuurstijging moet dus ook een maximum hebben. De “klimaatgevoeligheid” wordt dus steeds kleiner en nadert zelfs naar nul. Arrhenius gebruikte dit concept om éénmalig de mogelijke temperatuurverhoging te voorspellen vanuit de situatie van 1896. Infrarood-absorptie door CO2 was overigens niet zijn voornaamste onderzoeksgebied. Hij is vooral beroemd geworden vanwege zijn werk aan de ionisatie van zuren, basen en zouten (“electrolyten”) in waterige oplossingen. Daarvoor heeft hij in 1903 de Nobelprijs gekregen.

Overigens is waterdamp verreweg het belangrijkste broeikasgas, maar dat wordt in de IPCC studies gewoonlijk “vergeten”. De reden is dat de mens het waterdampgehalte niet kan beheersen, zoals men meende dat zij dit voor CO2 wel kon. Daarom was waterdamp voor het IPCC niet interessant.

Ook uit metingen in het recente verleden blijkt niet dat er een verband bestaat tussen het CO2-gehalte en de temperatuur van de atmosfeer. Vooral opvallend is dat sinds het begin van de stijging van het CO2-gehalte na de Tweede Wereldoorlog, de gemiddelde temperatuur alleen gestegen is in de laatste twintig jaar van de 20e eeuw, daarvoor niet en daarna ook niet (afgezien van het tijdelijke effect van El Niño in 2016).

De conclusie van Plimer is dat er uit de metingen over het verre en recente verleden geen aanwijzingen zijn dat het CO2-gehalte de temperatuur van de atmosfeer kan beïnvloeden.

Abbot en Nicol gaan in hoofdstuk 19 verder in op het effect van CO2 op de temperatuur. Zij wijzen er op dat het IPCC steeds is uitgegaan van de berekeningen van Arrhenius, die niet gebaseerd zijn op precieze metingen. Arrhenius gaf zelf aan dat hij daarvoor de benodigde apparatuur niet had. Heel belangrijk zijn de onderzoeken van Kuhn, Lewis en Malvern in de jaren ’60 en van Jack Barrett in de jaren ’80 en daarna. Maar die zijn allemaal door het IPCC genegeerd.

Barrett heeft belangrijk spectroscopisch onderzoek gedaan. De resultaten werden door hem geëxtrapoleerd naar de onderste 100 m van de atmosfeer. Volgens hem wordt in die laag (van 100 m) 87% van de door de aarde uitgestraalde infraroodstraling geabsorbeerd en wel voornamelijk door waterdamp (68,2%), CO2 (17,0% bij 285 ppm), CH4 (1,2%) en N2O (0,5%).

De absorptie in de onderste 200 meter is dus 1 – (1-0,87)2 en dat is 98.3%. Na 300 meter is de absorptie 99,8%. Op grotere hoogte is die dus praktisch 100% Alle infrarood van het aardoppervlak wordt dus in de atmosfeer geabsorbeerd. De absorptie kan bij hogere CO2-concentraties nooit hoger worden.

Dat het belangrijke werk van Barrett door het IPCC s genegeerd is een kolossale blunder. Het argument daarvoor zou zijn geweest dat Barrett een chemicus was en geen “klimaatwetenschapper”. Nee, gelukkig niet, want deze term wordt tegenwoordig vooral gebruikt door “klimaatrekenaars” die met behulp van computers de toekomst proberen te voorspellen, zonder zelf onderzoek te doen.

De echte klimaatwetenschappers, zoals Lindzen, Curry en Christy werden overigens ook genegeerd. De reden was dat zij kritische onderzoekers waren die niet geloofden in de onwetenschappelijke IPCC-doctrine.

Er bestaat ook een idee dat meer CO2 in de atmosfeer zou leiden tot verzuring van de oceanen en aantasting van de koraalriffen. Hierover is veel onderzoek gedaan, vooral door Australiërs. Dat is niet te verwonderen want het grootste koraalrif in de wereld is het Great Barrier Reef, dat direct ten oosten van Australië ligt. In hoofdstuk 1 wordt door Peter Ridd uitgebreid verslag gedaan van langdurig onderzoek aan dit beroemde koraalrif. Zijn conclusie is duidelijk: er is niets met het rif aan de hand.

John Abbot en Jennifer Marohasy berichten over mogelijke verzuring van de oceanen. Ook alarmistische berichten hierover berusten geheel op fantasie. Het oceaanwater is zwak alkalisch en bovendien gebufferd. Er komen steeds kleine pH-variaties voor, vooral binnen een etmaal. De verschillen in zuurgraad die tussen dag en nacht optreden (pH tussen 8,1 en 8,4 in de zomer en tussen 7,9 en 8,2 in de winter) zijn groter dan die door de vermeende “verzuring” (pH daling van 0,1 of 0,2 eenheden).

Wat is nu de werkelijke invloed van stijgende CO2-gehaltes van de atmosfeer? De enige invloed die door uitgebreid wetenschappelijk onderzoek is bevestigd is de positieve invloed op de biosfeer. Craig Idso rapporteert hierover uitvoerig.

Van allerlei gewassen is gemeten in welke mate de groeisnelheid toenam bij hogere CO2-gehaltes. Voor verschillende bladgewassen werden toenames in groeisnelheid gemeten bij een verhoging van het CO2-gehalte met 300 ppm. Deze toenames waren in de orde van 20-45% met een gemiddelde rond de 30%. Voor de meeste granen lag dit getal rond de 35%, voor druiven 65% en voor cassave 14%. Groei werd uitgedrukt in eenheden biomassa.

Een ander voordeel van hogere CO2-gehaltes bleek te zijn dat de gewassen resistenter werden tegen droogte. Blijkbaar verloren ze minder water door verdamping. Dit is enorm belangrijk omdat het woestijnvorming kan tegengaan en zelfs compenseren.

Ook blijkt uit onderzoek dat meer CO2 veel gewassen resistenter maakt tegen plantenziektes.

De positieve invloed van meer CO2 in de atmosfeer is het sterkst bij bossen (ongeveer 50% snellere groei bij 300 ppm toename). Er is dan ook in de laatste tientallen jaren via satellieten een belangrijke “vergroening” van de aarde waargenomen.

Idso berekende dat de hogere landbouwopbrengsten in de laatste 30 jaar een waarde vertegenwoordigen van 3200 miljard US dollar. Een niet te verwaarlozen bedrag!

Wanneer er door meer CO2 meer biomassa per vierkante meter wordt gevormd, zal er ook meer biomassa afsterven, waardoor de grond vruchtbaarder wordt. De populatie van allerlei organismen zoals wormen neemt dan ook toe.

Het belang hiervan kan niet worden overschat. Bij de nog steeds sterk groeiende wereldbevolking dreigen er in bepaalde streken meer voedseltekorten. Deze worden in belangrijke mate gecompenseerd door hogere landbouwopbrengsten ten gevolge van het stijgende CO2-gehalte.

Idso concludeert dan ook dat meer CO2in de atmosfeer een zegen is voor de mensheid, voor de biosfeer en feitelijk voor de hele aarde. Hij eindigt zijn artikel met de woorden:

Consequently and in consideration of these benefits, the ongoing rise in atmospheric CO2 should be widely celebrated. Carbon dioxide is not a pollutant, it is the very elixir of life.

Ik zou hier aan willen toevoegen dat elk C-atoom in ons lichaam (en in de lichamen van alle dieren) ooit, gebonden aan zuurstof, als CO2 in de atmosfeer heeft gezeten.. Verder vind ik het onjuist dat deze belangrijke betekenis van CO2 door het IPCC is genegeerd en dat het niet door de regeringen in hun beleid is meegenomen. Er wordt nu zelfs gewerkt aan plannen om CO2 op grote schaal ondergronds te gaan opslaan. Dit is onverantwoord. Het kost ontzettend veel geld, biedt geen meetbare voordelen en heeft geweldige nadelen.

 

Door |2017-10-28T10:28:58+00:0028 oktober 2017|38 Reacties

38 Comments

  1. Erik 5 november 2017 om 15:10 - Antwoorden

    guido en jan

    Even ervan uitgaande dat de forcing formule juist is.
    We meten gemiddeld 0,5 graad temperatuur toename per eeuw (bij hc4 tussen 1850 en heden).
    Dan is de klimaat gevoeligheid dus
    (0,5/(5,35*ln(380/280)))*3,7=1,13 graad celsius

    Dit echter strijdig met het feit dat broeikasgassen, vnl H2O en CO2 (20000+280 ppm,) 33 graden opwarming geven , dus 33/20280=0,0016 graad per ppm, de klimaatgevoeligheid is dan 280*0,0016=0,45 graad bij verdubbeling.

    In 100 jaar een toename van 100 ppm CO2, dan 100*0,0016=0,16 graad per eeuw tgv CO2 toename, andere broeikasgassen constant verondersteld. Dit is aanzienlijk minder dan 0,5 graad per eeuw meting. Dus 1/3 van de stijging is aan broeikasgas toename te wijten?
    .

    • Andre Bijkerk 5 november 2017 om 16:01 - Antwoorden

      Ik vrees, Erik, dat de sommetjes iets anders gaan. Maar de essentiële misslag is die 33 graden broeikasgas effect en voor meer dan één reden. De belangrijkste is echter dat we kunnen afleiden dat een atmosfeer zonder broeikasgassen niet kan afkoelen door radiatie uit, maar wel warmte zal accumuleren door convectie waardoor een atmosfeer zonder broeikasgassen warmer zal zijn dan zonder. Hier ga ik daar wat uitgebreider op in. https://www.climategate.nl/2015/08/mijn-kijk-op-de-invloed-van-co2-op-het-klimaat-deel-een-geen-co2/

  2. Erik 6 november 2017 om 11:39 - Antwoorden

    andre, wat is er fout aan het sommetje? Ik gebruik gewoon de door guido gegeven formule. Of de 33 graden.
    Ze kloppen gewoon niet met elkaar.
    Maar het klopt helemaal niet als je kijkt naar het effect van 1 molecuul CO2 op 1 miljoen andere moleculen per jaar.

  3. Jaap Arnold 5 december 2017 om 13:42 - Antwoorden

    Er was ooit een enorme discussie over het bestaan van de ether. Michelson en Morley bewezen door een sublieme proef dat hij niet bestond en daarna kwam de natuurkunde in een ongelovelijke ontwikkeling terecht.
    Waarom is er geen chemicus of natuurkundige die een grootschalige( 10 km schaal) modeltest ontwerpt en uitvoert om deze discussie uit de sfeer van eeuwig heen en weer hakketakken te halen. Als we de grenzen van de natuur in een large hadron collider kunnen onderzoeken moet het toch zeker mogelijk zijn zoiets groots op te zetten om experimenteel vast te stellen hoe groot die invloed van CO2 CH4 etc in de atmosfeer is.

Geef een reactie

Conform ons Privacybeleid maken wij gebruik van Cookies om onze website beter te laten werken. OK