De uitstoot van broeikasgassen zorgt ervoor dat de atmosfeer meer warmte vast kan houden, en daardoor stijgt de temperatuur. Dit is het simpele verhaal van klimaatverandering. Het klimaat is echter een complex fenomeen, er spelen allerlei terugkoppelingen die de opwarming kunnen versnellen of vertragen. Dat maakt het voorspellen van de mate van opwarming en de gevolgen lastig.

Positieve terugkoppelingen

Een positieve terugkoppeling is een terugkoppeling die de opwarming van de aarde versnelt. Een voorbeeld hiervan de afname van het albedo-effect. IJs reflecteert meer zonlicht dan land en water. Als het ijs smelt door de stijgende temperatuur groeit de oppervlakte van land en water. Er wordt dan minder zonlicht gereflecteerd, maar juist meer geabsorbeerd. Dit zorgt voor extra opwarming die leidt tot het smelten van nog meer ijs. Dit effect blijft zichzelf versterken.

Een andere positief terugkoppelmechanisme is de smeltende permafrost. In de toendra’s van bijvoorbeeld Rusland zit veel methaan opgeslagen in permafrost, door de opwarming van de aarde ontdooien deze gebieden. Zo komt er veel methaan vrij wat zorgt voor nog meer opwarming, en dus nog meer dooi. Een ander voorbeeld is dat veranderende weerpatronen en temperatuurstijging bossen in gevaar brengen, bijvoorbeeld als ze niet meer genoeg regen ontvangen. Als die wouden afsterven, komt er ook weer meer CO2de atmosfeer, wat de opwarming versterkt.

Negatieve terugkoppelingen

Naast positieve terugkoppelingen zijn er ook negatieve terugkoppelingen. Deze vertragen de opwarming van de aarde, ze werken als een soort buffer. Een voorbeeld hiervan is het opnemen van extra CO2 door de oceaan als er meer CO2 in de lucht zit, waardoor steeds meer CO2 uit de atmosfeer verdwijnt. Een ander negatief terugkoppeleffect is het bemestende effect van meer CO2 in de atmosfeer. Planten leven op CO2, en een hogere concentratie laat planten harder groeien, waardoor ze meer CO2 opnemen. Alleen groeien planten niet zo snel als dat wij CO2 uitstoten.

Zoals het er nu uitziet winnen de positieve mechanismen het van de negatieve, wat inhoudt dat de terugkoppelingen ervoor zorgen dat de opwarming sneller gaat. Dat komt vooral omdat sommige negatieve terugkoppelingsmechanismen uitgeput raken. Zo kunnen de oceanen maar een bepaalde hoeveelheid CO2 opnemen. Uiteindelijk is de verwachting dat de opwarming deze eeuw sneller gaat dan voorheen.