Klimaatverandering en het broeikaseffect zijn wetenschappelijke termen die door elkaar worden gebruikt om de geleidelijke stijging van de gemiddelde temperatuur in de atmosfeer van de aarde te beschrijven. Wetenschappers schrijven veel van de stijging van de temperatuur op aarde toe aan broeikasgassen (GHG's). Deze gassen houden warmte vast in de atmosfeer van de aarde, wat resulteert in de stijging van de aardse temperaturen.
Bijdragende factoren Verergering van de klimaatverandering: natuurlijk en door de mens gemaakt
activiteiten zoals fossiele brandstoffen en verbranding van biomassa, kunstmestgebruik, industriële processen, energieverbruik, afvalbeheer en ontbossing dragen bij aan de productie van broeikasgassen. Sommige broeikasgassen die in dergelijke activiteiten worden geproduceerd, omvatten koolstofdioxide, methaan, distikstofoxide en gefluoreerde gassen volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA). Volgens EPA is kooldioxide van industriële processen en fossiele brandstoffen de grootste bijdrage van broeikasgassen, met 65 procent. Er zijn ook natuurlijke factoren die klimaatverandering veroorzaken door de koolstofcyclus, zoals vulkanische activiteit, dierlijke en dierlijke ademhaling, uitwisseling van oceaanatmosfeer, aardbanen rond de zon en veranderingen in zonneactiviteit, volgens EPA.
Wereldwijde emissies: eerdere observaties en toekomstige projecties
Volgens EPA bedroeg de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen in 2010 ongeveer 46 miljard ton kooldioxide-equivalent. Deze emissies vertegenwoordigen een 35 procent toename van 1990 en factor de effecten van land- en bosbouwgebruik. In die periode steeg de netto uitstoot van koolstofdioxide, die driekwart van de totale mondiale emissies bijdraagt, met 42 procent. De uitstoot van stikstofoxide is het minst toegenomen met 9 procent, terwijl de methaanemissies met 15 procent zijn toegenomen en de emissies van gefluoreerd gas zijn verdubbeld. De meeste van deze broeikasgasemissies kwamen uit Azië, Europa en de Verenigde Staten, die goed waren voor 82 procent van de totale wereldwijde uitstoot in 2011, volgens EPA. Van 1970 is de wereldwijde uitstoot van kooldioxide met ongeveer 90 procent toegenomen, volgens EPA. Fossiele brandstoffen voor verbranding en industriële processen droegen bij aan het 78-percentage van die verhoogde emissies van 1970 naar 2011. Voor de toekomst zullen de Amerikaanse Energy Information Administration (EIA) -projecten van 2035, de koolstofdioxide-emissies van het verbranden van kolen, aardgas en olie, met 43 procent zijn gestegen van 30.2 miljard ton in 2008.
Opwarmende trends in de afgelopen decennia
Sinds de start van het moderne bijhouden van gegevens in 1880 is de wereldwijde gemiddelde temperatuur gestegen met 1.6 graden Fahrenheit volgens Climate Central. De toename is te wijten aan de opwarming van de aarde en de stijging van door de mens veroorzaakte kooldioxide-uitstoot. Vanaf het moment dat Earth Day voor het eerst werd gevierd in 1970, zijn de gemiddelde temperaturen wereldwijd ieder jaar met ongeveer 0.3 graden Fahrenheit gestegen. In decennia vóór 1970 steeg de temperatuur met ongeveer 0.1 graden Fahrenheit per decennium van ongeveer 1940. Volgens NASA was 2012 het 9th warmste jaar in een analyse van globale temperaturen die zich uitstrekten tot 1880. De tien warmste jaren van 1880 tot 2012 kwamen allemaal voor sinds 1998, en negen van de tien jaar kwamen van 2002.
Scenario's voor verandering van hoge en lage temperatuur
Hoewel de uitstoot van broeikasgassen resulteert in warmere temperaturen op aarde, ontstaan er lage temperaturen als gevolg van menselijke aerosolemissies, volgens een NASA-rapport. Menselijke aerosolemissies veroorzaken het verkoelende effect wanneer deeltjes in de lucht worden verspreid en zonlicht wordt geabsorbeerd. Roet en licht gekleurde sulfaataerosolen geproduceerd door verbranding van fossiele brandstoffen; produceren deze menselijke aërosolemissies die lage temperaturen veroorzaken. James Hansen, een professor van de Columbia University, beschouwde ook de vader van het bewustzijn van klimaatverandering, en verklaarde dat menselijke aerosolemissies lagere temperaturen hebben veroorzaakt die er waren van 1940 tot 1970. In die periode was er een overmatig gebruik van fossiele brandstoffen door Europeanen en Amerikanen voor hun industrieën en energiecentrales. Toch worden zowel de uitstoot van broeikasgassen als van menselijke aërosol veroorzaakt door het verbranden van enorme hoeveelheden fossiele brandstoffen zoals steenkool, olie en aardgas.
Ontkenning van publieke opinie en klimaatverandering
Klimaatverandering is een controversieel onderwerp, er zijn mensen die het erover eens zijn en degenen die dat niet doen. In 2015, onderzoek door de nationale enquêtes over energie en milieu gerapporteerd in de VS, gelooft 16 procent van de mensen niet dat er bewijs is dat klimaatverandering bestaat. Volgens een studie uitgevoerd door een onderzoeksinstantie Ipsos MORI, hebben de VS in 2014 het grootste aantal ontkenners van klimaatverandering in de wereld. Andere landen met aanzienlijke ontkenners van de klimaatverandering waren Groot-Brittannië en Australië. Echter, China, Argentinië, Spanje, Italië, Turkije, Frankrijk en India hadden meer dan 80 procent van de bemonsterde partijen het erover eens dat klimaatverandering door mensen wordt veroorzaakt.
Negatieve effecten van klimaatverandering
In de komende jaren zal volgens de Intergouvernementele Werkgroep inzake klimaatverandering (IPCC) de klimaatverandering ertoe leiden dat sommige soorten met uitsterven worden bedreigd. Een gemiddelde stijging van 1.5 graden Celsius bij temperaturen kan 20 tot 30 procent van de soorten in gevaar brengen. De klimaatverandering heeft er al toe geleid dat gletsjers zijn gekrompen en dat ijs op rivieren en meren voortijdig breekt. Smeltende gletsjers brengen meer water in de oceanen waardoor ze oprijzen en laaggelegen nederzettingen en eilanden bedreigen, vooral die in kustgebieden. Bovendien bloeien bomen en planten sneller, waardoor ze zwakker worden of hun knoppen in de winter worden vernietigd volgens een National Geographic (NG) -rapport. Ongedierte en ziektes die voorkomen in de tropen, zoals muggen die malaria dragen, verschuiven ook naar omgevingen die te koud waren om ze te bewonen. In de Arctische zee heeft het uiteenvallen van ijs een negatief effect op ijsberen doordat ze minder tijd hebben om te jagen volgens een conventie over biologische diversiteit (CBD), rapport. Van 1980 tot 2004 nam het gemiddelde gewicht van vrouwelijke ijsberen in Western Hudson Bay, Canada af met 143-ponden. In Terre Adelie, Antarctica, verminderde het zee-ijs naar verluidt een 50 procent daling van de populatie van keizerspinguïns, volgens CBD.
Verlies van biodiversiteit
Opkomst in temperaturen en verschuiving in regen- en sneeuwpatronen, resulteren in bomen en planten rond de planeet die "bewegen" naar poolgebieden en berghellingen, volgens de Nature Conservancy (TNC). Deze verschuiving in vegetatie bedreigt inheemse diersoorten die zich eraan voeden. Dat zal ervoor zorgen dat de dieren migreren als nieuwe varianten van flora, opduiken en dieren die dat niet doen uitsterven met uitsterven. Volgens een Harvard TH Chan-school wordt door 2050 verwacht dat de klimaatverandering ongeveer een kwart of meer van alle landsoorten met uitsterven bedreigt. Volgens IPCC door 2100, als de huidige trends van het verbranden van fossiele brandstoffen aanhouden, zal het oppervlak van de planeet gemiddeld zo veel verwarmen als 6 graden Celsius. Volgens de CBD is in de afgelopen 8,000-jaren ongeveer 45 procent van de oorspronkelijke bosbedekking van de aarde omgezet, en het grootste deel in de afgelopen eeuw.
Dodelijke hittegolven
Abnormaal heet weer resulteert in aanhoudende hittegolven die worden gekenmerkt door hoge nachttemperaturen die zich uitstrekken van enkele dagen tot weken. Hoge luchtvochtigheid en nachttemperaturen zijn dodelijk, vooral voor ouderen. Volgens klimaatcommunicatie veroorzaken hittegolven jaarlijks meer doden dan bliksem, orkanen, tornado's, overstromingen en aardbevingen samen. Aan hitte gerelateerde ziekten en overlijden zijn gemeld. Over 20,000 sterfgevallen in Europa en meer dan 1,500 in India sinds 2003 als gevolg van hittegolven. Wetenschappers koppelden de sterfgevallen aan klimaatverandering volgens TNC. In India vinden hittegolven plaats tussen maart en juni, maar dit kan zich uitstrekken tot juli. Het wordt geprojecteerd door 2050; gemiddelde zomers in de VS zullen meer dagen hebben dan 90 graden Fahrenheit, als de opwarming van de aarde doorgaat zoals die is, volgens de National Wildlife Federation. De Meteorologische afdeling van India classificeert een hittegolf zoals wanneer temperaturen 40 graden Celsius bereiken voor vlaktes en ten minste 30 graden, voor heuvelachtige gebieden.
Landbouwproductie en voedselzekerheid
Warmere temperaturen als gevolg van klimaatverandering zijn een tweesnijdend zwaard voor landbouw; ze kunnen de volgroeidheid versnellen of de opbrengst verminderen. Snellere rijpheid voor korrels vermindert de tijd die nodig is voor het groeien en rijpen van zaden, waardoor de opbrengsten worden verlaagd, volgens EPA. Rendementen voor tarwe en soja kunnen met 30 procent of meer toenemen als de kooldioxideconcentraties volgens EPA worden verdubbeld. Maar voor maïs is de opbrengststoename minder dan 10 procent. Klimaatverandering zorgt ook voor droogte die de watervoorraden vermindert die gewassen nodig hebben. Ongedierte, onkruid en schimmels die opbrengsten belemmeren, gedijen ook bij warmere temperaturen, nattere omgevingen met hoge kooldioxidegehaltes. In de VS besteden boeren jaarlijks jaarlijks $ 11 miljard om onkruid te bestrijden.
Extreme weersomstandigheden
In de afgelopen decennia zijn extreme weerpatronen wereldwijd overheersend geworden. Van 2011 tot 2013, de VS hebben 32 extreme weersomstandigheden meegemaakt die schade hebben veroorzaakt die minstens een miljard dollar kost, aldus EPA. Maar het leggen van een duidelijk verband tussen extreme weersomstandigheden en klimaatverandering is nog steeds een werk in uitvoering voor wetenschappelijke onderzoekers. Echter, zij zijn het erover eens dat klimaatverandering de kans op extreme weersomstandigheden doet toenemen. Dergelijke gebeurtenissen omvatten hitte en koude golven, orkanen, regionale veranderingen in overstromingen, droogtes en bosbranden, alles in overeenstemming met een warme planeet. Door de mens veroorzaakte klimaatverandering als gevolg van het gebruik van fossiele brandstoffen heeft ook de kracht van deze extreme weersomstandigheden vergroot, volgens het US Global Change Research Program. Reagerend op een rapport van de Amerikaanse National Academy of Sciences die de door de mens veroorzaakte klimaatverandering linkt aan extreme weersomstandigheden, wees Adam Sobel, klimaatprofessor aan de Columbia University, hittegolven aan als veroorzaakt door klimaatverandering.
Stijgende zeespiegel
De zeespiegel stijgt jaarlijks met 0.14 inches sinds de 1990's, volgens een wetenschappelijk rapport over NG. De opkomst is toegeschreven aan de klimaatverandering en stelt kuststeden als Venetië in Italië of eilanden bloot die het risico lopen te worden opgeslokt door oceanen. In 2008 werd Venetië overstroomd door wateren uit de Adriatische Zee. In de afgelopen eeuw is het wereldwijde gemiddelde zeeniveau gestegen met 4 naar 8 in inches volgens NG. Maar de jaarlijkse stijging van de zeespiegel in de afgelopen 20-jaren bedroeg 0.13 inches per jaar, tweemaal de gemiddelde snelheid van de voorgaande 80-jaren. Onderzoekers schrijven dit toe aan het verbranden van fossiele brandstoffen en menselijke en natuurlijke activiteiten die resulteren in het vrijkomen van warmtevertragende gassen in de atmosfeer. Deze emissies hebben de temperatuur van de aarde verhoogd, waarvan de oceanen 80 procent van de warmte absorberen. Deze hitte zorgt ervoor dat het oceaanwater uitzet en het vasteland binnendringt. Zeespiegelstijging wordt ook veroorzaakt door het smelten van gletsjers en polaire ijskappen die in de zee terechtkomen. Opwarmtemperaturen zorgen voor versneld smelten van ijs in Groenland en West-Antarctica, waarbij de waterstromen in de zee terechtkomen.
Prospective Solutions to Reverse en Mitigate the Effects
Omdat de klimaatverandering en de effecten ervan de laatste jaren wereldwijd op de voorgrond treden, worden er oplossingen bedacht voor verzachting en omkering. In de ontwikkelde wereld worden oplossingen voor hernieuwbare energie zoals zonne-energie gebruikt om het gebruik van fossiele brandstoffen te vervangen. In 2015 meldde Solar Power Europe dat zonne-energie meer dan 1 procent van de wereldwijde vraag naar elektriciteit ontmoet. Italië, Duitsland en Griekenland zijn 3 Europese landen waar photovoltaïsche zonnecellen meer dan 7 procent van de elektriciteitsvraag daar leveren. Door herbebossingsinspanningen wordt ervoor gezorgd dat kooldioxide-emissies worden opgevangen door bomen uit de atmosfeer en worden opgeslagen als koolstof om de klimaatverandering te vertragen. Volgens WeForest geven bossen waterdamp en microscopische kernen vrij in de atmosfeer, en worden er wolken gemaakt. Geschat wordt dat 20 miljoen vierkante kilometer bos een extra 2 procent wolkendekking op de planeet kan creëren. Elektrische en hybride brandstofefficiënte auto's worden ook geleidelijk populair als vervanging voor traditionele auto's op fossiele brandstoffen. Volgens een rapport van de Universiteit van Michigan, als elke Amerikaan een voertuig bestuurde dat 31-mijlen per gallon (MPG) krijgt, in plaats van het huidige gemiddelde van 21.4 mpg, zouden de totale emissies met 5 procent verminderen.
