Het zou weleens moeilijker kunnen worden dan we tot nu toe dachten om de aarde leefbaar te houden.
Menselijke activiteiten kunnen de aarde over een kantelpunt heen sturen, waardoor de temperaturen nog verder zullen stijgen dan gedacht, blijkt uit een onderzoek dat in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences is gepubliceerd.
De onderzoekers schrijven dat de huidige opwarming van de aarde ervoor kan zorgen dat natuurlijke systemen worden verstoord, waardoor de aarde vervolgens nog verder opwarmt.
Daardoor zou de aarde tussen de 4 en 5 graden Celsius opwarmen, in plaats van de 2 graden Celsius waar landen zich volgens het verdrag van Parijs aan willen houden. In het onderzoek noemen ze dat een ‘hittetijd’.
“De kantelpunten kunnen zich uiteindelijk gedragen als een rij dominostenen”, zegt co-auteur Johan Rockström in een persbericht. “Als we eenmaal over een kantelpunt heen zijn, duwt dat de aarde naar het volgende kantelpunt. En het zou weleens heel moeilijk kunnen zijn om ervoor te zorgen dat niet al die dominosteentjes omver vallen. Daardoor zullen bepaalde gebieden onbewoonbaar worden.”
Als dit inderdaad gebeurt, zou het op aarde veel warmer kunnen worden dan het in de afgelopen 1,2 miljoen jaar geweest is. Het zeeniveau zou met 10 tot 60 meter kunnen stijgen.
De opkomst van het Antropoceen
De afgelopen honderdduizenden jaren is de gemiddelde temperatuur op aarde vaak een paar graden gedaald of een paar graden gestegen. Dat klinkt misschien alsof het weinig is, maar die paar graden maakten het verschil tussen ijstijden en interglaciale periodes.
Uit onderzoeken naar die temperatuurverschillen blijkt dat de vorige keer dat de aarde 4 graden kouder was dan nu, er gletsjers over grote delen van Noord-Amerika lagen. In Europa kwam het ijs tot in Denemarken en het noorden van Duitsland.
Nu zijn de gletsjers juist in rap tempo aan het smelten - met dank aan klimaatverandering. Doordat we broeikasgassen als CO2 uitstoten in de atmosfeer, houdt de aarde meer warmte vast van de zon. Daardoor ligt de gemiddelde temperatuur op aarde nu al 1 graad hoger dan voor de industriële revolutie.
Sommige wetenschappers noemen de geologische huidige periode daarom het Antropoceen, het tijdperk waarin het klimaat op aarde de gevolgen ondervindt van menselijke activiteit.
Om die effecten toch enigszins te beperken, dringen wetenschappers erop aan dat we de uitstoot van broeikasgassen zo veel mogelijk beperken. Want hoe meer broeikasgassen we uitstoten, hoe meer warmte de aarde vasthoudt.
Klimaatdoelen van Parijs
Op dit moment lijkt het er daarom op dat we de klimaatdoelen van Parijs niet gaan halen. Volgens die doelen moet de opwarming van de aarde in 2100 beperkt blijven tot 2 graden Celsius ten opzichte van het pre-industriële niveau, waardoor de ergste effecten van klimaatverandering voorkomen moeten worden.
Maar zelfs als we onder de 2-gradengrens kunnen blijven, dan is nog niet helemaal zeker hoeveel invloed de mens heeft op het klimaat. Er wordt ongelofelijk veel onderzoek gedaan naar de effecten van klimaatverandering, maar op veel vragen bestaat simpelweg nog geen helder antwoord. Het zou dus zo kunnen zijn dat sommige gevolgen van klimaatverandering ervoor zorgen dat de aarde nog sneller opwarmt.
"Uit onze analyse blijkt dat het systeem aarde op weg zou kunnen zijn naar een kantelpunt. Als we daaroverheen gaan, maakt dat de weg vrij voor nog snellere opwarming, de hittetijd", schrijven de auteurs. "Die opwarming wordt veroorzaakt door hele sterke feedbackloops. Als mensen kunnen we die maar moeilijk stoppen."
Kantelpunten die de hittetijd kunnen veroorzaken
Als we over de kantelpunten heen gaan, zou de aarde dus ontzettend sterk kunnen opwarmen - zonder dat we daar iets aan kunnen doen.
Een paar van die potentiële kantelpunten die in het onderzoek besproken worden, zijn bijvoorbeeld het ontdooien van de permafrost, waardoor er veel broeikasgassen vrijkomen in de atmosfeer, of het verdwijnen van het regenwoud. Als het regenwoud verdwijnt, raakt de aarde ook zijn longen kwijt en worden er minder broeikasgassen uit de atmosfeer gehaald.
Ook het smelten van de ijskappen wordt als kantelpunt genoemd. Als ijskappen smelten, stijgt niet alleen de zeespiegel, maar reflecteert de aarde ook minder zonlicht. De ijskappen zijn namelijk wit, dus als die verdwijnen, neemt de aarde nog meer warmte op.
Op de foto hierboven staan nog meer van dat soort kantelpunten. Of het nu het smelten van de gletsjers in de Alpen is, het afsterven van de koraalriffen of het smelten van het ijs op Groenland - al die gebeurtenissen zorgen er weer voor dat er andere processen op gang worden gebracht.
Als de Groenlandse ijskap smelt, zorgt dat er bijvoorbeeld voor dat grote oceaanstromingen kunnen veranderen. Daardoor zou de Zuidelijke Oceaan kunnen opwarmen, waardoor het ijs op Antarctica nog sneller smelt, waardoor de aarde nog sneller opwarmt.
De onderzoekers benadrukken dat ze niet weten wanneer we over zo'n kantelpunt heen gaan. Maar, zeggen ze ook, het zou kunnen dat mensen de aarde al dusdanig hebben veranderd dat we al over een kantelpunt heen zijn.
"Het systeem aarde zou al op 'een ander pad' kunnen zitten, waardoor we de ijstijdcyclus hebben veranderd", schrijven de onderzoekers.
Ze denken ook dat het mogelijk is om de kans op zo'n hittetijd te verkleinen. Maar daar moeten we wel actie voor ondernemen, anders blijft de aarde erop afstevenen.
Het ergste voorkomen
Hans Joachim Schellnhuber, een co-auteur van het stuk, is directeur van het Potsdam Institute for Climate Impact Research. Hij zegt dat nog niet duidelijk is of het wel mogelijk is om aan het akkoord van Parijs te voldoen.
"We weten nog niet of we de aarde wel veilig op die 2-gradengrens kunnen 'parkeren', zoals in dat akkoord staat, of dat de aarde dan alsnog verder afglijdt naar zo'n hittetijd", zegt hij.
Omdat we niet weten wanneer we over een kantelpunt gaan, moeten we volgens het onderzoek ons best doen om de aarde zo veel mogelijk in haar natuurlijke staat te houden. We moeten bossen herstellen en biodiversiteit bevorderen, zodat er op een natuurlijke manier CO2 uit de lucht wordt gehaald.
"Als we het hittetijd-scenario willen voorkomen, moeten we ingrijpen en stoppen met het exploiteren van de aarde", zegt hoofdauteur Will Steffen van de Australische Nationale Universiteit in een statement. Als we dat niet doen, zullen over duizenden jaren nog de effecten van de mensheid aan het klimaat te merken zijn.
Sommige van die effecten zijn nu al merkbaar. Volgens wetenschappers worden sommige hittegolven veroorzaakt door klimaatverandering. En de stijgende zeespiegel brengt steeds meer kustgebieden in gevaar.
Extreme weersomstandigheden, zoals orkanen, natuurbranden en heftige stormen zullen steeds vaker voorkomen. En hitte zal ervoor zorgen dat we vaker lange periodes van droogte zullen meemaken met meer luchtvervuiling. Dat laatste heeft een negatief effect op de gezondheid van kinderen.
Maar volgens de auteurs brengt klimaatverandering uiteindelijk nog veel meer effecten met zich mee, waardoor de mensheid extremere weersomstandigheden dan ooit zal meemaken.
