Klas 4/5/6

Kantelpunten kunnen in korte tijd voor een grote verandering in het klimaat zorgen. Deze video's over klimaatverandering worden gemaakt in samenwerking met NESSC.

Kantelpunten in het klimaat

Milieu en klimaat

Website Kantelpunten

Tipping Point Ahead

Bekijk ook

Extra's

Schooltv biedt meer dan video's! Ontdek onze extra inhoud:

Ontvang jij de nieuwsbrief al? Blijf op de hoogte door je aan te melden en ontvang elke maand een nieuwsbrief naar keuze in je inbox!

Klas 1/2/3

Ken jij het begrip ecosysteem nog? Dat is een natuurlijk systeem dat bestaat uit alle organismen, de omgeving waar die organismen in leven en de interactie daartussen. De samenwerking tussen planten en dieren, die kan heel kwetsbaar zijn, want als één van deze prachtige organismen gehinderd wordt door bijvoorbeeld een alsmaar warmer wordend klimaat, ja dan kan het ook invloed hebben op andere organismen en uiteindelijk ook op ons als mensen of zelfs de hele aarde. Nou, wetenschappers, die doen al jaren onderzoek naar de samenhang tussen klimaat en ecosystemen. En Fee is één van die wetenschappers. Dit is Fee. Ze doet onderzoek aan de Wageningen Universiteit en houdt zich bezig met de rol die ecosystemen hebben binnen ons klimaat. Hee! Hee! Wat heb jij een ontzettend mooi kantoor. Ja, prachtig he? Dit is het grootste overdekte mangrovebos ter wereld. Mangroves, zijn dat die bomen met die wortels in het water? Ja, mangroves zijn eigenlijk een heel goed voorbeeld van ecosysteembouwers. Mangroves die leven op de grens tussen het land en de zee. Dus daarmee zijn ze ook heel belangrijk in het kader van klimaat bijvoorbeeld, kunnen zij de kust goed beschermen. En eigenlijk is het onderzoek wat ik doe daar ook een heel goed voorbeeld van. Ja, waar doe jij nou precies onderzoek naar? Ga ik je laten zien, kom maar mee. Graag. Kijk, dit is nou zeegras. Jij doet onderzoek naar zeegras. Ja. Op de één of andere manier had ik iets heel spectaculairs verwacht. Ja, ik snap dat je in eerste instantie misschien denkt; wat is dit nou voor een klein, misschien een beetje saai, onbenullig plantje? Maar zeegrassen zijn echt fascinerend. Ze komen overal ter wereld voor, op alle continenten, behalve Antarctica. En ze vormen dus met die wortels onder de grond uitgestrekte zeegrasvelden. En zeegrassen zijn dus net zoals mangroven echte ecosysteembouwers. Maar wat heeft dit plantje dan met klimaatonderzoek te maken? Nou, zeegrassen kunnen ons ontzettend helpen met het klimaatprobleem. Ze nemen namelijk heel efficiënt CO2 op uit het water en dat slaan ze voor langere tijd op in de bodem. En daarnaast, omdat ze van die worteltjes hebben, stabiliseren ze ook de bodem en met hun bladeren verminderen ze de golfslag. Dus op die manier kunnen ze ons ook helpen als een soort natuurlijke buffer die ons kan beschermen tegen zeespiegelstijging of tegen extreme stormen. En hoe doe jij daar dan precies onderzoek naar? Nou, dat onderzoek ik in het veld. In het echt, maar ook in het lab. Kijk, hier in ons lab bestudeer ik het zeegras. En in deze mooie, gecontroleerde setting kunnen we bijvoorbeeld kijken naar de invloed van temperatuur of licht of voedingsstoffen, op de groei van het zweet. En is dat dan omdat je kan zien of dit zeegras is opgewassen tegen de klimaat van de toekomst? Ja, eigenlijk wel, maar dan ben je er nog niet helemaal. Want het zeegras is natuurlijk onderdeel van het ecosysteem. En daar kijken wij natuurlijk naar, naar de interacties ook tussen de organismes en het zeegras. En dat doen we ook door naar de tropen te gaan. Dit is de monding van een grote baai, Lac Bay op Bonaire. Hier doe ik het meeste van mijn onderzoek. Specifiek voor mijn promotieonderzoek onderzoek ik wat de rol is van grote grazers in het ecosysteem. De grote grazers zoals zeekoeien en zeeschildpadden, die kunnen het onderwaterlandschap totaal veranderen en helemaal vormgeven. Eigenlijk gaat het niet zo heel erg goed met zeegras, dus het huis van al die beesten en het zeegras verdwijnt wereldwijd. Dat komt eigenlijk door menselijk toedoen. Er wonen veel mensen aan de kust en als het regent dan stromen er veel voedingsstoffen in het water. Maar ook door kustbebouwing, bouwen van resorts en hotels. Of als er een anker wordt uitgegooid in een zeegrasveld, dan kan het jaren duren voordat dat weer herstelt van zo'n verstoring. Het is gewoon heel belangrijk, ook voor ons in kader van klimaat, dat we het zeegras goed behouden. Dus het begint met zoiets kleins als zeegras, maar eigenlijk ben je geïnteresseerd in het beschermen van het hele ecosysteem. Ja. En waar zit dan het kantelpunt? Het kantelpunt zit hem in het feit dat als er te weinig zeegras is en er staan maar een paar sprietjes hier en daar, dan sterft het eigenlijk allemaal af. En op dat moment raak je dus ook al die voordelen van het zeegras kwijt, dus ook het voedsel voor al die andere dieren. En je verliest alle CO2-opslag en die komt zelfs weer vrij. Dus daarom is het belangrijk dat het zeegras goed beschermen voordat dat kantelpunt bereikt wordt. Kijk eens aan. Wat ben je van plan? Toen ik begon met mijn onderzoek dacht ik die schildpadden eten zoveel zeegras, wat zouden ze daar nou zo lekker aan vinden? Dus toen heb ik het ook zelf geproefd, dus ik dacht aan jou nu ook de eer. Oke. En trouwens waarom ben jij eigenlijk wetenschapper geworden? Ja, ik ben begonnen met de studie biologie en zo ben ik de mariene biologie en in het zeegrasonderzoek gerold. En zodra ik daarmee in aanraking kwamen en onder water in die zeegrasvelden dacht ik: dit is echt leuk en hier wil ik meer over weten. Zal ik dan maar? Ja, ga je gang! Eet smakelijk. Eet smakelijk. Ziltig. Beetje vissig. Beetje appelig. Eigenlijk appel met zout, is het een beetje. Proost. Het is te doen.

Zeegras vormt wereldwijd een belangrijk ecosysteem waar veel diersoorten leven. Bovendien beschermen zeegrasvelden de kust en nemen ze veel CO2 op. Fee Smulders onderzoekt of zeegras bestand is tegen het klimaat van de toekomst.

De rol van ecosystemen in het klimaat

Als we praten over het klimaat en de veranderingen daarin dan is er een belangrijke cyclus op aarde die daarbij van groot belang is. Je hebt de term misschien al eens gehoord: de koolstofcyclus. In deze kringloop wisselen koolstofmoleculen uit tussen de atmosfeer…… alles wat er op de aarde leeft, wat er ligt opgeslagen in de grond… en in de zee!

De uitwisseling van het koolstofmolecuul tussen deze gebieden is van grote invloed op ons klimaat hier op aarde. Want het maakt nogal een verschil of koolstof onaangetast in de grond opgeslagen ligt in olie en gas of dat het als broeikasgas CO2 in de atmosfeer of oceaan zit. Want dat maakt ons klimaat warmer, onze zeeën zuurder en op sommige plaatsen zelfs zuurstofloos.
Wetenschappers doen daarom veel onderzoek naar deze koolstofcyclus. Toch is er één belangrijk grensgebied dat nog maar nauwelijks meegenomen wordt terwijl veel wetenschappers toch echt vinden dat het meer onderzoek verdient. Je raadt het misschien al: de kust! Dit is Anne. Ze doet onderzoek aan de Universiteit Utrecht en houdt zich bezig met de rol van kustgebieden in de koolstofkringloop. Hi Anne, waarom is de kust nou zo belangrijk voor die koolstofcyclus?

Nou, de kust is dé plek waar aarde, lucht en water samenkomen. Bovendien is het de plek waar rivieren uitkomen in de zee, dus alles wat in de rivieren zit komt eerst in kustwater voordat het de open oceaan in gaat. Het ondiepe water aan de kust is een belangrijk gebied voor de groei van allerlei leven; algen, koraal, schelpen, noem maar op. Dus zo vormt de kust eigenlijk een grens zone tussen land en open oceaan waar heel veel verschillende processen samen komen die een rol spelen in die koolstofcyclus.
Wat bedoel je dan precies? Wacht, ik denk dat ik het beter even voor je kan tekenen.

Kijk, dit is de aarde. Hier is de oceaan. En dit is de atmosfeer. Deze grote drie zijn allemaal met elkaar verbonden. Het kustgebied wat ik beter wil begrijpen is ongeveer dit stukje, tot zo’n 140 meter waterdiepte. Het is het deel van continenten dat onder zeeniveau ligt. Daarna wordt de zee snel dieper tot in de diepzee.

In dit stuk water monden rivieren uit in zee. En omdat dit stuk water zo ondiep is, kan het licht soms tot bijna aan de bodem komen en is al het water relatief warm, waardoor er soms in de hele water kolom veel leven kan plaatsvinden. Wel 25% van alle fotosynthese op aarde vind plaats in kustgebieden. Dit levende materiaal gaat natuurlijk op een gegeven moment ook dood. Omdat de kust zo ondiep is, wordt hier veel van dat dode materiaal op de bodem begraven, in plaats van dat het de open oceaan instroomt of als CO2 de atmosfeer in gaat. Deze opslag van ‘organisch materiaal’, en alle chemische en biologische processen die aan de kust plaatsvinden kunnen heel veel invloed hebben op de koolstofkringloop, en bepalen hoeveel koolstof in de lucht komt, of wordt opgeslagen in de bodem. En dat heeft gevolgen voor bijvoorbeeld de temperatuur op aarde, hoeveel CO2 er als zuur in zee zit opgelost en hoeveel zuurstof en in de kustwateren zit.

En hoe breng jij al die processen dan in kaart? Met dit soort leuke tekeningen?

Nee, ik vind dit soort tekeningen maken wel heel leuk en het helpt me om het kustgebied goed in mijn hoofd te hebben maar uiteindelijk wil ik graag een eenvoudig box-model maken.

Een box-model?

Ja. Kijk, alle processen die zich hier afspelen zou ik in één formule kunnen proberen te vangen. Zeg maar in één box.

Maar het water is hier dieper dan daar, en hier zitten misschien wel meer algen dan daar, etc. Kortom, alles over één kam scheren zou veel te kort door de bocht zijn. Vandaar dat ik heb bedacht om mijn model op te delen in verschillende boxen. Eigenlijk een soort minimodellen die samen één model vormen van het hele kustgebied en alles wat daarin plaatsvindt. Oh ja, toch lijkt dat mij nog wel vrij ingewikkeld. Tja, als het simpel zou zijn dan zou iemand anders het al gedaan hebben, en dan zou het bovendien een stuk minder leuk zijn. Zo’n box-model is juist handig om het super complexe kustsysteem te versimpelen: Alleen de allerbelangrijkste zaken beschrijf ik in het model, zoals oceaanstromingen, fotosynthese, kalkvorming, instroom van rivieren, uitwisseling van CO2 tussen zeewater en atmosfeer. Met zo’n eenvoudig model kan je vrij snel zien wat de rol is van kustgebieden in de totale koolstofcyclus. Ik ben daarbij niet per se geïnteresseerd in hoe een specifiek kustsysteem in detail werkt maar ik wil graag weten wat de invloed van alle kusten in de wereld is op de mondiale koolstofcyclus. Wat ben je nu eigenlijk precies aan het doen?

Nou, om zo’n simpel model te maken moet ik wel eerst precies weten hoe al die verschillende processen een rol spelen in dat kustgebied. En ik moet ook een keuze maken welke processen wel en welke niet meegenomen worden in mijn model. Dat is nog best een klus. 

Dus het maken van een simpel model is misschien toch helemaal niet zo simpel?Nee, we zitten hier ook nu buiten aan het strand maar eigenlijk is het vooral veel werk binnen. Lezen in boeken, werken achter m’n laptop natuurlijk. OM uit te zoeken wat er allemaal al bekend is over de kust, wat andere onderzoekers al gedaan hebben en waar ik vervolgens verder aan kan werken. Om dat in mijn eigen model te stoppen.

En wat is nu precies het belang van jouw onderzoek?

Als we praten over kustgebieden heb ik het over het water t/m 140 meter diepte. Dat lijkt misschien wel een heel klein stukje als je het vergelijkt met de hele oceaan, maar als je alle kustgebieden bij elkaar optelt, praat je toch al snel over een oppervlakte van 30 miljoen vierkante kilometer, dat is wel drie keer de oppervlakte van Europa. En als de zeespiegel stijgt en meer land overstroomt wordt het totale oppervlakte aan kustgebied alleen maar groter. Het is dus heel belangrijk om te zien wat dat gaat doen met de koolstofcyclus en dus het klimaat.

Dus in theorie zou het kunnen dat de stijging van de zeespiegel weer kan leiden tot een kantelpunt omdat we dan relatief meer kustgebied hebben?

Ja, dat zou zeker kunnen. Maar daarvoor moet ik eerst nog iets meer studeren. En waarom vind jij het zo leuk om hier mee bezig te zijn? Omdat ik gewoon ontzettend van het strand hou en van de kust. Ik hou van schelpen zoeken, zwemmen, zandkastelen bouwen. En ook al is m’n werk achter m’n laptop binnen, toch denk ik aan de kust als ik bezig ben met m’n onderzoek.

Zeg Anne, wat denk je er van? Gaan we nog een duikje wagen? Ja tuurlijk, sowieso!

Wat is de invloed van kustgebieden op het klimaat?

65% van de wereldbevolking woont in kustgebieden. Deze gebieden merken sneller de gevolgen van klimaatverandering en zeespiegelstijging. Wetenschapper Anne Kruijt modelleert veranderingen in de koolstofcyclus, die van groot belang is voor het klimaat op aarde.

De koolstofcyclus in kaart

Heb jij weleens gehoord van ‘the butterfly effect’? Het is een principe dat stelt dat kleine verstoringen op één plaats grote gevolgen kunnen hebben op andere plaats. Dat als dit kleine vlindertje hier bijvoorbeeld één keer met zijn vleugels wappert dat in Amerika bij wijze van spreken een orkaan kan veroorzaken.

Stormen ontstaan door verschillen in luchtdruk, en dat wordt weer veroorzaakt door de stand van de aarde ten opzichte van de zon en draaiing van de aarde. En dat heeft weer invloed op de temperatuur, de stromingen van onze oceanen…

Alles hangt met alles samen. Vandaar ook dat wetenschappers ook wel spreken over het ‘systeem aarde’. En wij als mensen staan hier niet los van. Wat wij doen op onze planeet heeft gevolgen. Maar welke gevolgen? Dat brengen wetenschappers in kaart met zogenaamde klimaatmodellen.

Dit is Leo. Hij doet onderzoek aan de Universiteit Utrecht en is gespecialiseerd in klimaatmodellen waarmee we het systeem aarde kunnen simuleren.

Leo, doe jij hier je onderzoek?

Nee, dat niet. Maar we zijn hier in een ruimte met computers waar mijn klimaatmodel op draait.

Ja, een klimaatmodel, wat is dat?

Een klimaatmodel kun je het beste zien als een digitale aarde.

Zoiets?

Ja, precies! Alleen zo’n draadmodel doet nog niets. Om modelsimulaties te kunnen doen, moet je daar natuurkunde in gaan stoppen en die moet vertaald worden naar computercode. Daar komt enige wiskunde bij kijken. En dan krijg je een groot simulatiepakket, een beetje vergelijkbaar met een computerspel. En wat voor computercode stop je dan in zo’n virtuele aarde? 

Het eerste wat je invoert zijn bijvoorbeeld stromingen in de oceaan en in de atmosfeer. Die zijn heel belangrijk voor de temperatuur op aarde. Wat je verder gaat inbouwen zijn wolken, zee-ijs, landgebruik en nog een hele bak aan andere processen. Die heb je nodig om een realistische aarde te krijgen. En dan zet je hem aan. 

Dan zet je hem aan? Dat is het? 

Nouja, dan begint het eigenlijk pas. Dan kun je experimenten gaan doen. Er zijn eigenlijk twee soorten experimenten die wij doen met het klimaatmodel. Enerzijds gaan we kijken naar bestaande waarnemingen, wat wij zien zeg maar in de wereld en dat proberen we te verklaren.  Aan de andere kant ga je voorspellingen proberen te doen, de What-If scenario’s. Je gaat naar de toekomst kijken, je laat de CO2 oplopen en dan ga je kijken wat gebeurt er met mijn kopie van de aarde? 

Dus enerzijds probeer je dingen die we nu zien in de natuur te verklaren en anderzijds kijken jullie wat er in de toekomst nog zou kunnen gebeuren? Precies. 

En waar doe jij zelf onderzoek naar?

Dat zal ik je laten zien.

Nou, mijn onderzoek gaat over de ijskap op Groenland en ik maak daarbij gebruik van de klimaatmodellen waar we het net over hadden. Omdat Groenland niet een op zichzelf staand iets is, het heeft interacties met de rest van het klimaat. Er ligt drie km aan ijs bovenop Groenland. Als dat allemaal zou smelten leidt dat tot een zeespiegelstijging van zeven meter. Als een ijskap afsmelt beïnvloedt dat de stroming van de lucht om de ijskap heen. En hetzelfde heb je ook met de oceaan want een ijskap die smelt dumpt water in de oceaan en daardoor worden oceaanstromingen beïnvloed. Dus we proberen met een integrale aanpak de kijken naar ijskappen in het systeem aarde. 

En hoe helpen die klimaatmodellen daarbij? Ik probeer te kijken of de ijskappen in dat klimaatmodel realistisch eruitzien. En als dat niet zo is gaan we daar zelf aan klussen. Ik heb zelf computercode geschreven om de fysica en de sneeuw te verbeteren in het klimaatmodel. En het uiteindelijke doel is om de hedendaagse situatie zo goed mogelijk in het model te krijgen en dat geeft dan vertrouwen voor eventuele voorspellingen die je met zo’n model kan doen. 

Wat betreft die verwachtingen, wat gaat er met de Groenlandse ijskap gebeuren? Is er al iets te zeggen over een mogelijk kantelpunt?

De verwachtingen lopen wel uiteen. 2070 wordt wel genoemd als een datum waarop de Groenlandse ijskap onomkeerbaar gaat smelten. Daar zit een kantelpunt in. Die verwachtingen zijn wel heel erg afhankelijk van menselijke handelen.

Menselijk handelen? Hoe bedoel je?

De uitstoot die wij met zijn allen doen van broeikasgassen is natuurlijk heel erg onzeker wat daar in de toekomst me gaat gebeuren. Als we in het huidige tempo doorgaan is dat geen goed nieuws. Maar als wij onze uitstoot weten te beperken, dat zou de smelt kunnen tegenhouden. 

Ergens stelt me dit gerust, maar ook weer niet. 

Het is geen geruststellend vakgebied, klimaatwetenschap. Maar wel leuk.

En waarom ben jij nou de wetenschap ingegaan? 

Ik vond het als kind al heel leuk om te programmeren. Toen hoorde ik van een klimaatmodel, dat daar heel veel code voor wordt geschreven. Zodoende zit ik nu ook in het onderzoek. Wat is nou het leukste van je vak? Het klussen aan het model, het programmeren vind ik heel leuk, maar ook dat het impact heeft op de wereld, het is echt iets wat relevant is. En dat vind ik wel heel belangrijk. 



Leo, wat is nou de computer code voor zo’n vlindertje? Dan moet ik even een paar honderd regels code schrijven.

Alles wat wij doen, heeft gevolgen voor de toekomst van onze planeet. Klimaatwetenschapper Leo Kampenhout programmeert klimaatmodellen. Zo brengt hij in kaart wat die gevolgen kunnen zijn. Bijvoorbeeld wat er met de Groenlandse ijskap gebeurt als we onze CO2-uitstoot niet verminderen.

Hoe maak je een klimaatmodel?

Ik lees een belangrijk wetenschappelijk rapport over de oorzaken van klimaatverandering en de effecten die het kan hebben in de toekomst. Het is opgesteld door het IPCC, waarin wetenschappers uit de hele wereld zijn vertegenwoordigd.

Dat rapport zegt dat het zeker is dat de aarde opwarmt. En dat de uitstoot van CO2 door de mens de oorzaak is. Het stelt dat bij een verdubbeling van CO2 concentratie de temperatuur op aarde uiteindelijk zal stijgen met wel 1,5 tot 4,5 graden.

Maar ja, dat is wel een hele ruime marge van maar liefst 3 graden! En dat kan zomaar het verschil betekenen tussen het wel of niet smelten van de ijskap op Groenland. Tussen wel of geen kantelpunt, dus. Vandaar dat wetenschappers hard aan modellen werken om preciezer te voorspellen hoe gevoelig ons klimaat is voor de toename van CO2 en wat dat voor gevolgen heeft voor de gemiddelde temperatuur in de atmosfeer.

Dit is Joost. Hij doet onderzoek aan de Universiteit Utrecht en is gespecialiseerd in algen waarmee we CO2 uit het verleden kunnen reconstrueren. Joost! Een marge van drie graden, dat is toch veel te veel? 

Ja, dat vind ik ook. De klimaatmodellen die we gebruiken om de toekomstige temperatuur op aarde te voorspellen zijn het gewoon niet eens over de gevoeligheid van het klimaat voor een stijgende CO2 concentratie. 
	Oke, en wat nu?

Kijk, om die modelvoorspellingen van het klimaat in de toekomst te verbeteren moeten we ze testen met data over het klimaat van het verleden. Daarmee kunnen we de klimaatgevoeligheid voor CO2 uit het verleden bepalen, het liefst van perioden waarin het klimaat leek op wat we in de toekomst verwachten. Die data verkrijgen we door boringen te doen in de diepzee.

Hoe dieper we boren, hoe verder we het geologische verleden in duiken. En in de laagjes in de boorkernen zijn fossielen van organismen te vinden die in het verleden in zee leefden bij de toenmalige temperatuur en CO2 concentratie. En in die fossielen zit informatie opgeslagen over de toenmalige temperatuur en de CO2 concentratie in de atmosfeer. We moeten alleen wel weten hoe we die informatie eruit halen. Voor de reconstructie van temperatuur hebben we al hele goede methodes ontwikkeld. Maar het is een stuk lastiger om CO2 heel precies te reconstrueren.

Hoe komt dat dan?

Dat zal ik je even laten zien.

Mijn collega Caitlyn en ik doen beide onderzoek naar algen die duizenden jaren geleden leefden.

Maar waarom dan juist algen, wat vertellen die jullie?
Maar hoe reconstrueer je nou de CO2 concentratie aan de hand van zo’n dood algje?

Ik kijk in mijn onderzoek naar een heel specifieke alg, de ‘Dinoflagellaat’. Deze maakt een soort survival tentje van organisch materiaal, een soort plastic, dat achterblijft in de diepzeemodder waar ik het al over had. En de isotopische samenstelling van dit tentje vertelt mij iets over de CO2 concentratie.

Isotopi… sorry, wat?! Je moet mij echt even uitleggen wat je hier bedoelt.

Isotopen zijn atomen van hetzelfde element, zoals koolstof of waterstof, maar met een verschillende massa. Ze hebben dezelfde hoeveelheid protonen in de kern maar een verschillend aantal neutronen. En daarom reageren ze net even anders. Maar kom even mee, dan laat ik het je even zien.

Deze studenten zijn onze algen. We weten dat algen koolstof tot zich nemen. Koolstof komt voor in twee stabiele isotopen (een met de massa 12 en een met 13) zoals je in deze bak kan zien; de zwaardere onderop, daar zijn er vrij weinig van. En de lichtere bovenop, dat zijn er vrij veel. Laten we eens kijken wat er gebeurt als onze algen deze isotopen tot zich nemen.

De studenten happen nu om de beurt in de bak met water. Een hilarisch beeld waarin het op zal vallen hoe relatief makkelijk de lichtere snoepjes gegeten worden. Toch zullen er naar mate het experiment vordert ook snoepjes van de bodem gepakt worden, aangezien er steeds minder lichte te vinden zijn. 

Zoals je kan zien was het voor onze algen een stuk eenvoudiger om de lichte isotopen tot zich te nemen. Maar naarmate er minder lichte isotopen over waren pakken de algen ook de zware.

Ja, dat komt natuurlijk omdat er over het algemeen steeds minder lichte koolstof isotopen zijn.

Precies! Als Dinoflagellaten meer zware isotopen tot zich nemen weten we dat de concentratie van koolstof in het algemeen laag moet zijn. En dus is dat een teken dat er in dit geval relatief weinig CO2 in de atmosfeer heeft gezeten.

En hoe helpt dit ons precies bij het onderzoek naar klimaatgevoeligheid en kantelpunten?

Nou ja, als onze nieuwe methodes zo meteen echt werken dan kunnen we dus preciezer zeggen hoe sterk te temperatuur in het verleden veranderde bij een bepaalde verandering van de CO2 concentratie. Dan kunnen we dus ook beter voorspellen bij welke CO2 concentratie in de toekomst de Groenlandse ijskap een kantelpunt zal overschrijden.

En wat heeft jullie doen besluiten de wetenschap in te gaan? Omdat het leuk is studenten in een bak water te drukken?”

Misschien vind je nooit iets… but oh boy, the excitement of finding something new!

Jonge, Nederlandse wetenschappers zijn nieuwsgierig naar de invloed van het zware broeikasgas methaan op het klimaat. Door het ontdooien van de permafrostgebieden gaat er steeds meer methaan vrij komen en kan dat leiden tot een verdere opwarming van de aarde. Maar is dat ook zo?

Hoe gevoelig is het klimaat voor CO2?

Je zou het misschien niet zo snel denken maar een kwart van ons landoppervlak is permanent bevroren. Permafrost noemen ze dat. En je zou dat ook wel kunnen zien als een enorme diepvries. Want in permafrost ligt een grote hoeveelheid dood plantenmateriaal opgeslagen. Daarnaast zitten er ook ontzettend veel verschillende microben in, zoals bacteriën. Nou, zolang de bodem bevroren is verblijven die microben in een soort winterslaap. Maar warmt de bodem op dan ontdooit de permafrost en worden de microben weer actief.

Die microben eten het organisch materiaal en scheiden broeikasgassen uit zoals CO2. Maar er zijn ook microben die een veel sterker broeikasgas uitscheiden; methaan. En de invloed daarvan op ons klimaat houden wetenschappers nauwlettend in de gaten houden.

Dit is Anniek. Ze doet promotieonderzoek aan de Radboud Universiteit en is gespecialiseerd in het onderzoeken van microben die methaan produceren.

Nou, methaan kennen we allemaal, het is het grootste bestandsdeel van bijvoorbeeld aardgas. Methaan is net zoals CO2 een broeikasgas, alleen is het  molecuul groter en daardoor heeft het een nog sterkere werking. Ik zal je dat even demonstreren.

Kijk, op het aardoppervlak wordt zonlicht omgezet in voor ons onzichtbare maar wel voelbare warmtestraling. Deze straling gaat niet direct terug naar de ruimte maar botst onderweg tegen moleculen in de lucht. Als de warmtestraling tegen deze ballon met koolstofdioxide botst dan trilt hij maar heel kort. Maar een methaanmolecuul is veel groter. En kijk, als ik daar tegenaan stoot trilt hij veel langer door. Hoe groter het molecuul, hoe langer het trilt. Methaan houdt dus meer warmte vast dan CO2, maar gelukkig verblijft methaan minder lang in de atmosfeer. 
Methaan heeft een korter maar intenser klimaateffect. Maar hoe belangrijk dat effect in de toekomst precies wordt door het smelten van permafrost en of het kan leiden tot een kantelpunt zijn we nog aan het onderzoeken.”

We werken met een heel team samen aan dit onderzoek. Ieder teamlid heeft zijn of haar eigen stukje. Zo neemt Ove monsters uit de bodem van smeltmeren in Alaska. En hij doet ook onderzoek naar de meren zelf.

Ove legt uit dat hij monsters neemt uit de bodem onder het meer. Maar dat juist het water in deze meren werkt als een isolerende laag waardoor de bodem eronder niet meer bevriest. Hoe warmer de bodem, hoe minder permafrost, hoe meer actieve microben, etc. Hij legt uit hoe deze meren daarmee een eigen systeem vormen die van grote invloed is op de smeltende permafrost in de wereld

Hier in het lab onderzoek ik samen met Michiel welke microben in de permafrost zitten, welke methaan produceren en hoe ze reageren op verschillende temperaturen. Hoeveel methaan produceren ze bij 4 graden Celsius en hoeveel bij 10 graden. Aangezien de aarde opwarmt is het belangrijk om te onderzoeken of er dan ook meer methaan vrij komt. We zien dat een toenemende temperatuur leidt tot een toename in methaan. En dat kan weer leiden tot een warmere atmosfeer.

In het woord wetenschap zit uiteraard het woord ‘weten’ maar wat we weten verandert ook steeds. Wetenschap gaat daarmee vooral over wat we nog niet weten. Daarom is het lastig om stellige uitspraken te doen. We denken dat de systemen die wij onderzoeken van invloed zijn op ons klimaat. En door onderzoek te doen kunnen wij erachter komen of dat ook echt zo is. En soms zelfs ontdekken we oplossingen voor de problemen die we tegenkomen. Dat maakt het zo interessant.

Beetje knutselen, beetje wandelen in de natuur… Mooi vak hoor, ik snap die wetenschappers wel. Je kan natuurlijk ook altijd presentator worden, kom je nog eens ergens. Hah… ook niet verkeerd al zeg ik het zelf.

Een kwart van landoppervlak op aarde is permanent bevroren. Dat noemen we permafrost. In de permafrost ligt een enorme hoeveelheid dood plantenmateriaal en microben opgeslagen. Als door klimaatverandering de permafrost ontdooit, ontdooien ook de plantenresten en de microben. De microben eten het organisch materiaal op en stoten daarbij CO2 en methaan uit. Door de uitstoot van deze broeikasgassen wordt de klimaatverandering nog verder versterkt en stijgt de gemiddelde temperatuur op aarde.

De invloed van methaan op klimaatverandering

In deze serie hebben we gezien hoe jonge wetenschappers zoeken naar de kantelpunten in ons klimaat. De momenten waarop ons klimaat onomkeerbaar verandert. Zo kijken ze bijvoorbeeld naar de invloed van temperatuur, van onze CO2-uitstoot en zelfs naar het zoutgehalte van onze oceanen.

Met al deze gegevens proberen ze beter zicht te krijgen op de kantelpunten uit het verleden. En als je die begrijpt zou je ook wat kunnen zeggen over het klimaat van de toekomst.  Maar... wanneer is een gebeurtenis nou eigenlijk een kantelpunt? En belangrijker nog: kunnen we zo’n gebeurtenis van te voren zien aan komen? Nou hier, bij de Wageningen Universiteit, zijn er wetenschappers die zich met deze vragen bezighouden.

Dit is Bregje. Ze doet promotieonderzoek aan de Wageningen Universiteit en is gespecialiseerd in het bestuderen van modellen waarmee we kantelpunten beter leren begrijpen. 

Zo Bregje, dus jij onderzoekt het klimaat met allerlei modellen?

Ja, ik kijk samen met mijn collega’s naar modellen met kantelpunten. Dit is een voorbeeld waarmee we bomen en vegetatie in de Sahara modelleren. Simpel?! Dat ziet er voor mij niet heel simpel uit. Als wetenschapper wil je alles precies weten en zo nauwkeurig mogelijk. Maar dat zorgt ervoor dat die modellen heel complex worden en dat maakt het lastig om ze te analyseren. Alle processen die niet nodig zijn halen we eruit en dan houden we een relatief simpel model over en kunnen we kijken naar het gedrag van kantelpunten. Het gedrag van een kantelpunt? Dat moet je mij even uitleggen. Daarvoor neem ik je even mee. 

Kijk, systemen in de natuur willen altijd in balans zijn. In de winter is het koud en heb je ijs en kale bomen en in de zomer staat alles in bloei zoals je ziet. Euh… waarom doen we dit? Omdat ik anders achter m’n bureau moet zitten. Kijk, dat jij moe bent betekent dat je gewoon even zitten, je rust uit en dan herstel je weer. Datzelfde geldt voor de natuur als je een paar dagen heel warm weer hebt herstelt het zich wel maar het systeem heeft tijd nodig. Die tijd noem je veerkracht. Je praat pas van een kantelpunt als, door een gebrek aan veerkracht, de ene stabiel evenwicht overgaat naar een ander stabiel evenwicht. Ik kan het uitleggen, kom maar mee.

Kijk, stel dat wij op dit banaantje zouden zitten, dit is een vrij stabiel systeem. Ik kan golfjes creëren of een beetje duwen en er gebeurt niks. Hij gaat terug naar zijn evenwicht. Maar wat nu als ik er langzaam water bij doe…. Ik verander iets aan de omstandigheden. Als ik nu weet het bootje die kant op beweeg, bij hetzelfde tikje gaat ie om. Dus de veranderde waterspiegel zorgt ervoor dat het systeem van het ene evenwicht overgaat in het andere evenwicht, letterlijk een kantelpunt. En als ik het water eruit haal, keert het bootje niet meer terug, wat ook wel logisch is. Hetzelfde geldt voor het klimaat. Als de ijskappen smelten is de temperatuur laten dalen niet voldoende om weer ijs te krijgen. 

Wat heeft dit te maken met jouw onderzoek? Hier zit een kantelpunt in en die simpele modellen ook. Wij zijn met name geïnteresseerd in de periode voordat het systeem kantelt. Want wat er gebeurt, is naarmate je naar een kantelpunt toegaat neemt de veerkracht af en dat noemen we critical slowing down van een systeem want als je hem een klein duwtje geeft doet ie er langer over om terug te keren naar zijn evenwicht. Dus eigenlijk is het evenwicht waarop wij kunnen leven heel kwetsbaar. Ja. Daarom is het belangrijk om meer onderzoek te doen naar klimaatprocessen op zich maar ook hoe veerkrachtig een systeem is omdat we daar nog niet zoveel over weten.

Bregje, waarom vind je het leuk om te doen wat je doet? Ik vind het leuk om te begrijpen waarom iets is zoals het is. Ik begin met een vraag en die probeer je op een creatieve manier te beantwoorden. Puzzelen vind ik heel leuk. Vond je vroeger de exacte vakken op school leuk? Niet echt, Natuurkunde wel, maar wiskunde best wel saai, ik snapte het nut niet, en nu gebruik ik het als gereedschap om problemen op te lossen en dat maakt het een stuk leuker. Nou, zullen we weer gaan?

Kantelpunten zijn momenten waarop ons klimaat onomkeerbaar verandert. Onderzoekster Bregje van der Bolt ontwikkelt wiskundige klimaatmodellen om kantelpunten in het klimaat te voorspellen. 

Hoe voorspel je een kantelpunt in het klimaat?

Luke onderzoekt natuurbranden. Die hebben veel invloed op het klimaat: bij brand komt CO2 vrij. Meer broeikasgas zorgt voor een warmere aarde. En hoe warmer het klimaat, hoe meer brand er kan ontstaan. Die cirkel van feedbackreacties kan wel eens zorgen voor een tipping point; een kantelpunt in het klimaat. Luke wil weten welke factoren belangrijk zijn bij het uitbreken van een brand, en wat planten gevoelig maakt voor brand. Dus wat kan hij anders doen dan een fikkie stoken?

Wat doen natuurbranden met het klimaat?

De aarde bestaat voor zo’n 70% uit water en een groot deel daarvan is zout. De stroming van de zeeën bepaalt mede waar het klimaat warm is en waar koud. Een verstoring van het zoutgehalte in het water kan leiden tot een kantelpunt in het klimaat. Esmee Geerken doet onderzoek naar zoutgehaltes in het verleden en in de toekomst.

Hoe zout kan de zee worden?

Oh jongens wat een heerlijke dag zeg. Een prima dag om naar het strand te gaan met een watertemperatuur van zo’n 20 graden is het ontzettend goed toeven…” Jep, prima temperatuurtje dat water! Wist je dat voor sommige onderzoekers is de zee een belangrijke graadmeter voor de kantelpunten in ons klimaat? Dit is Margot. Zij doet promotieonderzoek aan de Universiteit Utrecht en is gespecialiseerd in het bestuderen van fossielen.” Hoi Margot, vertel eens even… waarom is de temperatuur van de zee zo’n belangrijke graadmeter in klimaatonderzoek? Nou we weten dat er in het verleden veel temperastuurschommelingen zijn gewest op aarde. De zee is 70% van het aardoppervlak dus de zee is eigenlijk een hele belangrijke graadmeter voor de temperatuur op aarde. Kijk, we hebben hier een grafiek me de temperatuur van de diepzee van ongeveer 40 miljoen jaar geleden. Het is een beetje gekke grafiek want je moet hem van rechts naar links lezen. Maar wat we hierin zien is een graduele opwarming die ongeveer een half miljoen jaar duurt. Aan het eind lijkt er ineens iets anders te gebeuren en zien we een hele snelle opwarming en snelle afkoeling. Dus die piek is een tipping point? Dat zou kunnen maar dat weten we nog niet zeker. En daarom wil ik hier meer onderzoek naar doen. Hoe doe je dat dan? 40 miljoen jaar geleden had je geen weerberichten. Nee, dat niet maar ik heb wel iets anders. Wat zijn dit? Dit zijn tekeningen van dinoflagellaten. Dat is een groep plankton ut de zee. De zee zit niet alleen vol met grote dieren maar er leeft veel plankton in de oceaan. En het leuke is aan de dinoflagellaten dat ze specifiek zijn voor de milieuomstandigheden waarin ze leven. Dus je hebt ze die in de tropen leven, die aangepast zijn aan leven in warm water of juist aan de polen, koud water. Dus op die manier kunnen ze een reconstructie leveren van het milieu waarin ze leven. Maar dan heb je beesten nodig van meer dan 40 miljoen jaar oud? Ja, dat heb ik hier onder de microscoop liggen. Wat we veel doen is boringen in de zeebodem. Als je zo’n boorkern openmaakt zie je laagje voor laagje de zeebodem van het verleden. Een beetje als de jaarringen van een boom. En daar zitten die beestjes in? Daar haal ik die beestjes dan uit. Wat vertellen die fossielen dan, weet je al hoe warm de zee mag worden voor het klimaat echt kantelt? Nee dat kan ik nog niet zeggen, maar wat ik wel heb aangetoond  met mijn onderzoek is dat er ook opwarming is in de tropen en op het noordelijk halfrond en dat wisten we eerst nog niet. 

Vroeger vond ik biologie heel interessant en de evolutie van soorten. Later kwam er ook een interesse voor geologie bij. Wat ik heel vet vind is de invloed van klimaat op de evolutie van soorten en hoe je organismen kan gebruiken, omgekeerd, om het klimaat te reconstrueren. En het is heel gaaf om samen te werken met mensen uit verschillende landen die allemaal verschillend onderzoek doen. 

Die wolkbreuk zagen we niet aankomen, je zal nu maar op het strand liggen. Blijf vooral luisteren!

Klimaatwetenschapster Margot Cramwinckel onderzoekt de schommelingen in de zeetemperatuur, nu en in het verleden. 40 Miljoen jaar geleden is de zee langzaam gaan opwarmen, totdat deze opwarming ineens enorm ging versnellen en een piek in temperatuur bereikt. Hoe is dat zo gekomen en kunnen we een dergelijke situatie nu ook verwachten? Voor het antwoord op die vragen gebruikt Margot geen thermometer maar bestudeert ze fossielen van kleine beestjes.

Hoe warm wordt het zeewater?

We vliegen nu over de Groenlandse ijskap. Onder mij zien jullie één van de grootste landijsoppervlaktes die we hebben op onze aarde. En om je even een idee te geven; dit pak ijs is ruim 40 keer groter dan Nederland en op sommige plaatsen wel 2 tot 3 kilometer dik. Echt waanzinnig!

Wetenschappers van over de hele wereld doen onderzoek naar het ijs dat hier ligt. Ze verzamelen allemaal data om meer inzicht te krijgen. En met al die informatie… gebeurt in Nederland iets bijzonders Dit is Sharon. Zij doet promotieonderzoek aan de Universiteit Utrecht en is gespecialiseerd in het maken van modellen waarmee je het gedrag van ijs kan bestuderen. Hoi Sharon, is het echt mogelijk dat al dat ijs op Groenland straks weg is?! Nou op zich is het heel normaal dat er ergens ijs smelt. Dat wordt gecompenseerd omdat er bovenop de ijskap sneeuw valt. Maar als er heel veel ijs smelt wordt het oppervlak steeds lager en gaat er ook steeds minder sneeuw vallen. En dan kan het gebeuren dat de ijskap verdwijnt. Zelfs als het weer een paar graden kouder wordt komt de ijskap niet meer zomaar terug. Maar hoe weten we dan wanneer het té warm is? Daarvoor gebruiken we de data die op Grienland verzameld wordt. En die stop ik in mijn computermodellen. Hier op Groenland verrichten wij als instituut allemaal metingen. De locaties van de metingen worden weergegeven met de blauwe puntjes. Wij verrichten eigenlijk twee soorten metingen. Het eerste soort zijn de meetstations, daarmee meten we het huidige klimaat dus hoeveel ijs er smelt en hoeveel sneeuw er op dit moment valt. Het tweede soort metingen is door middel van ijsboringen. Daarmee kunnen we terug naar het klimaat van 100.000 jaar geleden. Ruim. 

En hier verwerk ik al die data in computermodellen. Wat het mooie is aan de ijskap van Groenland is dat we de belangrijkste fysica, die begrijpen we. Die kunnen we vatten in wiskundige formules. Maar de computer begrijpt die niet zomaar. Ik vertaal deze wiskundige formules naar een taal die de computer wel begrijpt. Dus jij programmeert eigenlijk. Ik programmeer eigenlijk. En als we het model laten runnen krijgen we uitkomsten, zoals we hier zien. Dan zien we hoeveel de Groenlandse ijskap smelt en hoeveel sneeuw er valt. En wat we ook doen is kijken waarom bepaalde gletsjers ineens heel snel bewegen. Bewegen? IJs ligt toch vast op één plek? Nee, een gletsjer is eigenlijk een rivier van ijs.  Ik ben op dit moment bezig met onderzoek naar gletsjers die normaal smelten met 10 meter per jaar ineens met een snelheid van 50 meter per dag bewegen. Een schildpad die ineens sprint als een haas. En dit is dan waar het in mijn onderzoek om draait.  Water dat onder de gletsjer vandaan komt. Het mechanisme wat erachter zit denken we een beetje te weten maar dat willen we weer kunnen vatten in wiskundige formules. En wat komt daar dan uit? Het is nog niet zo makkelijk  om te zeggen of de ijskap nou smelt en wanneer die verdwenen is maar om de toekomst te kunnen voorspellen hebben we realistische modellen nodig. Door ons verleden goed te kunnen beschrijven. Als dat het geval is gaan we ervanuit dat onze modellen ook de toekomst kunnen beschrijven. Ik heb natuurkunde altijd heel interessant gevonden en wiskunde ook, de taal waarin je als natuurkundige spreekt en schrijft. Op vakantie ging ik naar landen als Scandinavië en IJsland. Ik kwam erachter dat ik ijs fascinerend vind, ik wil veel meer weten over het mechanisme erachter. Want heel veel dingen zijn nog niet bekend. En toen dacht ik dat kan ik ook zelf kaan onderzoeken. Ik snap wel dat het zo fantastisch is om met dit bijzondere stuk natuur bezig te zijn. Moet je kijken, er is helemaal niemand!

Klimaatwetenschapster Sharon van Geffen zoekt uit wat er gaat gebeuren met de ijskappen op Groenland. Die beslaan een oppervlakte van 40 keer Nederland. Als het water dat daar opgeslagen ligt zou smelten, zorgt dat voor een zeespiegelstijging van 7 meter. Reden genoeg om te berekenen hoe het ervoor staat: hoeveel zorgen moeten we ons maken?

Smelt de Groenlandse ijskap?

Ik sta hier op de Groenlandse ijskap. Op sommige plaatsen is dit ijs wel 2 tot 3 km dik. Daaronder heb je land. Je kan het je misschien niet voorstellen maar al dit ijs is er lange tijd niet geweest. Blijkbaar is het klimaat al een keer gekanteld van een warme periode naar een koude periode zoals nu. En dan is het interessant om je af te vragen hoe en wanneer al dit ijs is ontstaan. Er zijn ook wetenschappers die als een soort forensisch detective onderzoek doen naar het klimaat uit het verleden. Gek genoeg niet hier, maar op zee. 

Dit is Diederik. Hij is stratigraaf en gespecialiseerd in klimaatverandering. In 2012 is hij mee geweest op dit boorschip waarmee ze tussen Groenland en Canada bodemmonsters hebben genomen waarmee de geschiedenis van het Groenlandse klimaat kan worden gereconstrueerd. De Joides resolution is een uniek boorschip op de wereld. Het is een schip dat al sinds de jaren tachtig in dienst is van het ocean drilling program. Er zijn sindsdien honderden plekken op de oceaanbodem aangeboord en daar is enorm veel klimaatonderzoek uit voorgekomen. We weten heel veel van het klimaat en de oceanen dankzij dit boorschip. Dat maakt het bijzonder om mee te mogen varen. Het is misschien raar voor de meeste mensen als je de Groenlandse ijskappen wil onderzoeken dat je dan naar sedimenten van de zeebodem kijkt. En toch is dat een van de beste plekken om onderzoek te doen naar de Groenlandse ijskap. De Groenlandse ijskap is een soort van bulldozer en schuift allemaal sedimenten voor zich uit. Daardoor krijg je geen mooi archief van pannenkoekenlaagjes op elkaar. Terwijl in de zeebodem blijven die sedimenten mooi boven elkaar liggen. Dus wij hebben nu boringen gezet 1000 km van die ijskap af, en daar zien we wel invloeden van ijskap. En dat is een continu archief met mooie sedimenten door de tijd heen die we nu als een soort van boek kunnen lezen. 

Het is voor ons de mensheid op aarde interessant om te weten wanneer die ijskap gevormd is. Als we weten hoe en wanneer een ijskap vormt en afsmelt kunnen we begrijpen van de dynamieken die daarmee gepaard gaan en welke mechanismen belangrijk zijn voor het smelten en groeien van ijs. Het is voor geologen erg interessant om het kantelpunt van warm naar koud van de afgelopen 100 miljoen jaar beter te begrijpen. We weten dat het in het geologisch verleden heel warm is geweest. We hebben een warme periode gehad van 55 miljoen tot 34 miljoen jaar geleden. En toen hebben we dat kanktel0unt bereikt waarop er voor het eerst een ijskap is ontstaan op Antarctica. Vervolgens is er een grote ijskap op Groenland ontstaan, waarschijnlijk 5 miljoen jaar geleden maar dat weten we nog niet zeker. Die kantelpunten zijn belangrijk want die vertellen ons hoe gevoelig het klimaatsysteem is voor veranderingen in CO2. 

Wat ik zo leuk vind aan klimaatonderzoek is dat je met heel veel mensen kan samenwerken. Ik heb collega’s over de hele wereld, in de VS, Japan, maar ook in Europa. En ik werk met al die mensen samen om de puzzel van klimaatsysteem op te lossen. Het begon met een stenenverzameling en later een fossielenverzameling. Met die interesse voor evolutie en ecologie en fossielen ben ik biogeologie gaan studeren in Utrecht. Zo ben ik van paleontologie steeds meer geïnteresseerd geraakt in paleoklimatologie omdat daar ook heel veel vakken over werden gegeven. Een hele logische opeenvolging van een interesse voor de aarde naar klimaatwetenschapper nu. 

Met het werk van Diederik en zijn collega’s hopen we meer inzicht te krijgen in hoe ons aardse klimaatsysteem werkt. En ook waarom ijskappenkomen en gaan. Laten we hopen dat dit ijs niet te snel smelt want dat kan betekenen dat onze stad Amersfoort straks gewoon aan zee ligt. Da’s bizar he?

Wetenschapper Diederik Liebrand wil weten wanneer de Groenlandse ijskap is ontstaan. Onderzoek naar de ontwikkeling van ijskappen is belangrijk om goed te begrijpen wat er kan gebeuren bij een opwarming van de aarde zoals die nu plaatsvindt.

Hoe ontstonden de ijskappen van Groenland?

Heb jij ook het gevoel dat de zomers steeds warmer worden? Kan kloppen, de aarde wordt steeds warmer. Of …heb je dat gevoel NIET? Nou, dat klopt ook, want de opwarming van de aarde is van jaar tot jaar nauwelijks vast te stellen. Het is dus een beetje lastig om het te ‘voelen’. Dus om te ‘weten’ hoe het precies zit moeten we over een langere periode kijken. Kijk, van 1880 tot nu weten we eigenlijk redelijk goed hoeveel de aarde is opgewarmd. Die gegevens zijn bekend. En dat het NOG warmer wordt in de toekomst staat ook wel vast. Maar hoevéél warmer? Dat is de vraag. Want onderzoek tot nu toe zegt zowel dat het in het jaar 2100 1 graad kan opwarmen, of 4 maar misschien is het wel drie. 
Wetenschapers zoals Bregje bijvoorbeeld. Wat het is, aan de ene kant is het probleem dat we niet precies weten hoeveel co2 we de komende jaren gaan uitstoten. Dat is afhankelijk van keuzes die we nog moeten maken in de toekomst. Aan de andere kant is het klimaatsysteem zo complex dat het heel lastig is om te bepalen wat de invloed is van die verhoogde co2-concentratie op et klimaat. Wat we kunnen doen is uitersten geven zoals je kan zien op die grafiek. Maar preciezer dan dit weten wij het gewoon nog niet.
Maar we zouden het wel preciezer kunnen weten, want dat is het verschil tussen wel of geen poolijs. Tussen wel of geen moessonregels waar ze nu nog niet zijn. En wel of niet naar het strand. 
Maar het verschil tussen 1 of 4 graden temperatuurstijging is niet alleen een kwestie van of je vaker naar het strand kan of een factortje extra zonnebrand. Nee het gaat verder. Kijk, natuurlijke processen zijn veranderlijk. En op zich is daar niks mis mee. Zoals het stijgend water in deze emmer. De emmer blijft stabiel al sik er langzaam water in blijf gieten. Als ik stop en wacht zal de zon het water verdampen en daalt het waterpeil. Niks aan de hand. Maar wat als er ik langzaam water in blijf gieten, dan komt er een punt waarop deze emmer kantelt. Een ander natuurlijk fenomeen, de zwaartekracht, neemt het over en verandert de balans in de emmer abrupt. Een echt kantelpunt. Wetenschappers noemen dit een tipping point. Zoals de ijsklontjes in mijn cola. Die zijn straks door de warmte gesmolten. Dan kan ik de cola in de koelbox zetten, dan koelt het af en misschien bevriest het weer, maar die ijsklontjes komen nooit meer terug. Dat is onherstelbaar en een goed voorbeeld van een niet-omkeerbaar proces. Nu gaat het om ijsklontjes en is dat niet zo erg, hooguit voor mij. Maar als het ijs op de polen gaat smelten heeft dat veel grotere gevolgen. En hier op de Groenlandse ijskap doen wetenschappers onderzoek naar de condities van het ijs. Want het smelt. Paul. Wat onderzoeken jullie hier precies? Wij doen onderzoek naar de Groenlandse ijskap. Het klimaat verandert. IJskappen smelten. Maar ijskappen smelten altijd. In een evenwichtssituatie heb je altijd een stuk waar het smelt, en een deel waar sneeuw erbij komt. Als het klimaat verandert en de temperatuur stijgt zou het kunnen gebeuren dat de ijskap sneller smelt dan de afgelopen 150 jaar. En er is een punt waarop deze ijskap te klein wordt om te kunnen herstellen. Dat betekent dat al dit ijs in zee komt. Dat zal zorgen voor een zeespiegelstijging van zeven meter. Wat zijn voor klimaatverandering die kantelpunten en wat voor gevolgen hebben ze? Wetenschappers van over de hele wereld werken samen om een antwoord te vinden op die vragen. Zo ook hier, op dit schip. Want door boringen te doen in de zeebodem kunnen we terugkijken in het verleden van de aarde. Toch Esmee? Ja klopt. Elke zeebodemlaag van de zeebodem vertelt ons iets over het klimaat van het verleden. Het werkt als de jaarringen van een boom. Dit kan ons helpen bij het vaststellen van de tipping points van de toekomst. En bij het Nellens Earth systems Science center oftewel het nesc werken wetenschappers samen, aardwetenschappers, biologen, natuurkundigen, paleontologen, mannen en vrouwen die niet ongeveer, maar heel precies willen weten hoe het zit met de opwarming van onze planeet. En al die tipping points. Om een eind te maken aan de onzekerheid. 

Op tippingpointahead.nl ga ik samen met hen een serie programma’s maken over tipping points. Over hoe ze bestudeerd worden en over hun betekenis voor ons veranderende klimaat. Maar natuurlijk niet vanaf een stoffig bureau, we gaan eropuit!
Want wat onderzoeken ze met dit enorme schip op de bodem van de zee? Waarom boren ze hier gaten in het ijs van deze Groenlandse gletsjer? Heb ik in de toekomst überhaupt nog ijsklontjes in mijn colaatje nodig…
Of blijft ie straks vanzelf lekker koud? Oh jongens wat is het koud!

Kantelpunten in het klimaat of ‘tipping points’ zijn bepalend, omdat ze in een korte tijd kunnen zorgen voor een compleet ander klimaat. Maar wat is zo’n kantelpunt precies en waardoor wordt het veroorzaakt? Wetenschappers proberen er met onderzoek en modellen achter te komen wanneer er in het verleden kantelpunten hebben plaatsgevonden en wat we in de toekomst kunnen verwachten.

Onherstelbare klimaatverandering of niet?

Pepernoten

Schrijf je in de voor de maandelijkse nieuwsbrief voor het laatste Schooltv PO-nieuws

Nieuwsbrief PO

Blijf op de hoogte van het laatste Schooltv-nieuws voor VO.

Nieuwsbrief VO

Contact

Schooltv Help

Veelgestelde vragen

Schooltv maakt educatieve content voor het onderwijs, bestaande uit video's en interactief materiaal. Altijd bij de les!

Over Schooltv

Over Schooltv.nl

Schooltv.nl is een videodatabase, gevuld met educatieve en informatieve videoclips, filmpjes, fragmenten, liedjes, animaties, lesvideo’s afleveringen, TV-programma’s, televisieseries, videoverzamelingen en afspeellijsten.