Gevolgen klimaatverandering: schade per graad

De gevolgen van klimaatverandering vertalen zich in directe schade aan ecosystemen en biodiversiteit en alle subsystemen die daarvan afhankelijk zijn, zoals landbouw, visserij en de wereldeconomie.

Naar verwachting zal de totale landbouwproductiviteit afnemen, het aantal mensen met watertekorten verveelvoudigen en veel bevolkingscentra, economische centra en agrarische centra ernstig worden bedreigd, met grote stromen klimaatontheemden tot gevolg. De schade van de klimaatverandering neemt exponentieel toe met voortzettende temperatuurstijging – en daarnaast door voortzettende verzuring van de oceanen, een ander belangrijk effect van de hoge CO2-concentratie.

Klimaatsysteem
Het klimaatsysteem van de aarde is metastabiel. Dat wil zeggen dat kleinere veranderingen in de aansturende factoren, zoals de CO2-concentratie, en ook weersveranderingen zelf, zoals een opwarming of veranderende neerslag, (tijdelijk) kunnen worden gebufferd, bijvoorbeeld door de oceanen, die zowel CO2 als warmte uit de atmosfeer onttrekken.

Zodra echter drempelwaarden worden overschreden kunnen positieve terugkoppelingen in werking treden die het proces van klimaatverandering juist kunnen versnellen. Een gemiddelde temperatuurstijging van één graad kan daardoor bijdragen aan verdere opwarming en een temperatuurstijging van twee graden kan mogelijk al leiden tot drie graden, vier graden of zes graden.

Kritische grens
Mede om die reden wordt algemeen gesteld dat de strijd tegen klimaatverandering, onder andere via het klimaatverdrag, de wereldwijde, gemiddelde temperatuurstijging moet zien te beperken tot twee graden, gemeten vanaf het pre-industriële niveau. Daarvan is echter 0,8 graden al geschied in de 20e eeuw, terwijl verzadiging van de oceanen, zowel met warmte als met CO2, dit in deze eeuw nog zal verdubbelen. Er resteert dus erg weinig ruimte tot de twee graden grens.

Volgens het IPCC behoudt de wereld een kans van 50 procent op dit doel, wanneer de totale concentratie van broeikasgassen beperkt blijft tot 450 ppm CO2-equivalenten. Daartoe moet de totale wereldwijde CO2-uitstoot binnen 10 jaar beginnen aan een structurele daling. De verzamelde nieuwe wetenschappelijke inzichten maken echter aannemelijk dat het laatste IPCC-rapport, uit 2007, nog te conservatief is en de urgentie van het probleem onderschat.



Verzamelde nieuwe wetenschappelijke inzichten (rechts) wijzen op grotere urgentie dan IPCC-rapporten.

Gevolgen tot twee graden
Zelfs wanneer de internationale klimaatdoelen worden behaald moet de wereld rekening houden met verstrekkende gevolgen van klimaatverandering en, volgens de verzamelde wetenschappelijke inzichten, tenminste de volgende schade per graad:

1 graad temperatuurstijging:

• Volledige smelt Noordpool
  Door het albedo-effect en door veranderingen in de Arctische Oscillatie wordt een gemiddelde opwarming van één graad in het hele Arctische gebied uitvergroot tot een temperatuurstijging van 2 tot 6 graden. Daarmee zal in de zomermaanden al het zee-ijs van de Noordpool smelten, als gevolg waarvan het gehele Arctische ecosysteem grote schade oploopt en bovendien smelt op Groenland en de uitstoot van methaan uit dooiende toendra wordt versneld.
• Wereldwijde aantasting koraalriffen
  Ondiepe kustwateren warmen relatief snel op. In de Atlantische -, de Indische – en de Grote Oceaan neemt de reeds problematische algensterfte toe. Daaronder blijft verbleekt koraal achter, dat zonder de symbiotische voeding van de algen ook snel afsterft. Koraalriffen spelen een belangrijke rol in mariene ecosystemen, onder andere als kraamkamer voor veel vissoorten.
• Unieke ecosystemen en biodiversiteit verdwijnen
  Eén enkele graad opwarming betekent een verschuiving van klimaatzones richting de polen met honderden kilometers. Sowieso zullen veel soorten daarbij ernstig bekneld raken, doordat landbouwgebieden, steden en infrastructuur hun migratieroutes blokkeren. Maar sommige ecosystemen hebben om geografische redenen überhaupt geen uitwijkmogelijkheid. En deze klimaateilanden zijn vaak juist de gebieden met de hoogste concentratie unieke soorten.
  Vooral unieke gebergte-ecosystemen, zoals de alpiene flora en fauna op de Kilimanjaro en de Ruwenzori, dreigen bij een opwarming van slechts één graad al te verdwijnen. Ook de Queensland Wet Tropics, een regenwoud op Australische bodem, het droogste continent, dreigt bij één graad, door verdroging, te verdwijnen.
  En de unieke soorten van de Cape Floristic Region, op de uiterste zuidpunt van Zuid-Afrika, hebben bij één graad en de gepaarde klimaatveranderingen geen uitwijkmogelijkheid en dreigen te verdwijnen. Ook dit is geen verlies in de marge. De Cape Floristic Region heeft buiten de tropische regenwouden de hoogste concentratie hogere plantensoorten ter wereld.
• De Dust Bowl keert terug
  The Great Plains waren ooit een uitgestrekte prairie, maar zijn nu de graanschuur van de VS. De dunne vruchtbare bodem is echter erg kwetsbaar voor aanhoudende droogten, die het gebied kan laten verstuiven, zoals in de jaren ’30, toen het bekend stond als de Dust Bowl. In de toekomst kan verwoestijning het gebied in een permanente greep krijgen, net als alle equivalente gebieden in de noordelijke en zuidelijke droogtegordel. Op het noordelijk halfrond zullen ook delen van Mexico, het volledige Middellandse Zeegebied, delen van de Kaukasus, Kazachstan, Afghanistan, Mongolië, Tibet en China getroffen worden door verdere verwoestijning. Op het zuidelijk halfrond valt schade door verdroging te verwachten in Argentinië, Brazilië, zuidelijk Afrika en het grootste deel van Australië. Dit kan zorgen van afname van de landbouwproductiviteit en stijging van de wereld voedselprijzen.

Aangezien een gemiddelde temperatuurstijging van 1,5 graden al niet meer te voorkomen is, zijn alle bovenstaande gevolgen van klimaatverandering onafwendbaar, waarbij enkel adaptatiemaatregelen een deel van de schade kunnen voorkomen. Het is echter aannemelijk dat ook de grens van 1,5 graden overschreden zal worden, waarmee de totale schade nog aanzienlijk groter zal zijn:

2 graden temperatuurstijging:

• Ernstige hittegolven
  Net als de gemiddelde temperatuurstijging bij de Noordpool enkele graden hoger ligt, zorgt een gemiddelde opwarming ook voor een toename van weersextremen. Onder andere in Europa zal met name tijdens hittegolven de temperatuur fors omhoog schieten. De extreme hitte van 2003, toen naar schatting 50.000 Europeanen stierven en zowel de landbouw als de natuur leden onder sterke verdroging, kan bij twee graden temperatuurstijging om het jaar terugkeren. Daarnaast kan écht extreme hitte zijn intrede doen in Europa, waarbij ook in Nederland temperaturen van 40 graden zullen voorkomen en grote bosbranden tot in Scandinavië mogelijk zijn. En in Nederland zal vooral het watermanagement steeds duurder worden, met onbevaarbare rivieren tijdens zomerdroogte.
• Verzuring oceanen wordt kritiek
  De CO2eq-concentratie van ongeveer 450 ppm wordt gezien als de kritieke grens waarbij de kans op overschrijden van de 2 graden temperatuurstijging even groot is als het behouden ervan. Dergelijk grote hoeveelheden CO2 hebben echter nog een ander effect: verzuring van de oceanen. Tegen de tijd dat het aardoppervlak gemiddeld twee graden warmer is geworden zal deze verzuring zorgen voor grote ecologische schade, doordat calciumcarbonaten in de veel mariene organismen niet goed meer kunnen vormen of zelfs oplossen. Sommige soorten plankton zijn extra kwetsbaar, net als koraal en schelpdieren. Vissen worden getroffen door schade aan het voedselketen en mogelijk ook door schade aan hun eigen skeletten, die eveneens uit de calciumcarbonaten bestaan. Het is een van de factoren die het UNEP doet vrezen dat de commerciële visserij wereldwijd zal instorten. Daarnaast zal de duurzame CO2-opslag, zowel door vissen als door plankton, minder worden, waardoor een groter deel van de antropogene CO2-uitstoot in de atmosfeer blijft.
• Groenlandse ijskap instabiel
  Al bij een mondiale opwarming van 1,2 graden wordt verwacht dat smelt van de volledige Groenlandse ijskap onomkeerbaar wordt, op basis van zowel klimaatmodellen alsook paleoklimatologische analyses. Dit wordt mede veroorzaakt door het albedo-effect en andere positieve terugkoppelingen die de mondiale temperatuurstijging bij Groenland met een factor 2,2 vermenigvuldigen.
  Dit zegt nog niets over het tempo van de smelt en de gekoppelde zeespiegelstijging, maar wel over het uiteindelijke resultaat: een zeespiegel die wereldwijd 7 meter hoger komt te liggen (smelt op Antarctica en thermische expansie van het water nog buiten beschouwing latend). Vanzelfsprekend geldt ook hier: hoe hoger de temperatuurstijging, hoe sneller de schade zal optreden. Onder het scenario van versnelde smelt wordt afsmelting van de halve ijskap rond 2100 voor mogelijk gehouden. De gekoppelde zeespiegelstijging van 3 meter zal de helft van de wereldbevolking dwingen te migreren. Door opstuwing van rivierwater neemt het risico op overstromingen ook ver landinwaarts toe, met een jaarlijkse financiële schade van honderden miljarden euro’s.
• Afname landbouwproductiviteit
  Waar de graanproductie in onder andere het middenwesten van de VS al zal leiden van één graad temperatuurstijging, zijn verminderde landbouwopbrengsten bij twee graden een mondiaal probleem, dat met name gebieden rond de tropen zal treffen:
  - India: gemiddeld 9 procent minder tarwe en rijst
  - zuidoosten VS: afname soja en sorghum met 50 procent
  - afname productiviteit maïs in grootste deel Zuid-Amerika
  - toename misoogsten in 29 Afrikaanse landen
• Veranderende moesson
  - China: toename droogte en verwoestijning noorden, extremere neerslag en overstromingen zuiden
  - India: onvoorspelbare moesson (te vroeg, te laat, te nat, te droog, verschillen tussen noord en zuid en west en oost)
  - Bangladesh: toename overstromingen door extreme rivierafvoer.
• Verdere ineenstorting Arctische ecosystemen
  - mogelijk uitsterven ijsbeer, ringelrob, walrus en andere van zee-ijs afhankelijke soorten
  - ernstige achteruitgang toendrasoorten, zoals rendieren, keizerganzen, speciale zoetwatervissen
  - aanzienlijke versterking broeikaseffect door uitstoot methaan onder smeltende permafrost, overeenkomend met meerdere gigatonnen CO2-equivalenten
  - de toendra als landschapstype verdwijnt vrijwel geheel
  - verdwijnen traditionele cultuur Inuit.
• Wereldwijd verdwijnen van gebergtegletsjers
  - smelt van vrijwel alle 15.000 gletsjers in de Himalaya en de Karakoram
  - veel lagere waterstanden in droge perioden in de Indus, Ganges, Bramaputra en enkele grote Zuid-Chinese rivieren, resulterend in watergebrek en verdere aantasting landbouw
  - toenemend risico verwoestende modderstromen in Nepal
  - verdwijnen zoetwaterbronnen voor Lima en andere Peruviaanse, Equadoriaanse en Boliviaanse miljoenensteden, inclusief aantasting landbouw, door smelt van 40 tot 60 procent van de gletsjers in de noordelijke Andes
  - verdere verdroging zuidwestelijke staten VS door 20 tot 70 procent afname bedekking wintersneeuw Rocky Mountains
  - watertekort voor 85 procent Californiërs, aantasting van onder andere sinaasappelteelt
  - steeds meer grote rivieren bereiken de zee niet, onder andere door de noodzaak water vast te houden in reservoirs.
  - aantasting leefgebied zout-zoet vissen, zoals de zalm.
• Zesde mondiale extinctiegolf
  - de snelheid waarmee soorten uitsterven is nu al 100 tot 1.000 keer zo groot als het normale evolutionaire verloop. Wanneer de twee graden-grens bereikt wordt zal naar schatting 35 procent van de mondiale biodiversiteit verloren gaan. Dat betekent het uitsterven van meer dan een miljoen soorten zoogdieren, vogels, amfibieën, vissen, planten, zowel op land alsook in zee.
  - door het verschuiven van klimaatzones zullen veel soorten op zoek moeten naar andere leefgebieden. Zowel door een te trage migratiesnelheid, alsook door alom aanwezige ecologische barrières, zoals steden, snelwegen en uitgestrekte landbouwgebieden, zullen veel soorten grote moeite hebben een nieuwe plek te vinden waar ze wél kunnen overleven.
  - hogere levensvormen, waaronder grote zoogdieren, sterven het eerste uit.
  - de diversiteit voortvloeiend uit miljoenen jaren evolutie raakt voor een groot deel in één enkele eeuw voorgoed verloren.

Alpiene vegetatie: biodiversiteit van hooggebergten is wereldwijd uiterst kwetsbaar.



3 graden en warmer
Bij drie graden temperatuurstijging raakt vrijwel geheel zuidelijk Afrika bedekt onder stuifzanden uit de Kalahari. Het regenwoud van de Amazone verdwijnt voor 90 procent. El Niño kan permanent worden. Australië wordt praktisch onbewoonbaar. Midden-Amerika wordt getroffen door ernstige droogte. Een nieuw soort orkanen wordt mogelijk, met 6 procent hogere windsnelheden en 18 procent meer neerslag dan de huidige categorie 5. De Indus droogt op.

Het grote risico van drie graden temperatuurstijging is echter het dominant worden van de positieve terugkoppelingen in het klimaatsysteem. Het verdwijnen van de Amazone zorgt voor oxidatie van 70 gigaton pure koolstof. Wereldwijd zal de CO2-uitstoot van ecosystemen bij drie graden opwarming aanzienlijk hoger worden dan de CO2-opname. Drie graden wordt dan gemakkelijk vier graden. Als de hitte dan ook de oceaanbodem bereikt, kunnen de fragiele kristalstructuren van gashydraten smelten. Daarmee is voortzetting van de temperatuurstijging voorbij 6 graden niet ondenkbeeldig. Bij dergelijke temperaturen zal grootschalige smelt op Antarctica optreden, zelfs op de oostelijke ijskap, met verveelvoudiging van de zeespiegelstijging tot gevolg.



Nieuwe droogtezones en verwoestijning op alle bewoonde continenten, een van de gevolgen van klimaatverandering.

© www.hier.nu / Rolf Schuttenhelm