Hoe kan een beetje CO2 het klimaat veranderen?
Koolstofdioxide maakt 0,04 procent uit van de dampkring. Hoe kan dat beetje zo veel effect hebben op het klimaat?
In april 2023 was de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer circa 0,042 procent. Onderzoekers vermelden de concentratie in delen per miljoen, ppm, en het cijfer is 420 ppm. In een voetbalstadion met 50.000 toeschouwers komt 420 ppm overeen met rond de 21 mensen.
Dat zo weinig CO2 het klimaat kan veranderen, komt door de manier waarop CO2 reageert op golflengten van elektromagnetische straling, zoals zichtbaar licht of uv-straling.
Deze stralingseigenschappen van moleculen zijn voor scheikundigen net zo bekend als het vriespunt en smeltpunt ervan.
Het CO2-molecuul heeft de eigenschap dat het zichtbaar licht negeert, maar gretig warmtestraling absorbeert en weer uitzendt. Daardoor is CO2 een broeikasgas.
Gas stuurt warmte terug
Wanneer zonlicht op bijvoorbeeld een dak valt, wordt een deel van het licht omgezet in warmte. Deze warmte wordt vervolgens weer naar de ruimte gestraald.
Als de warmtestraling onderweg een CO2-molecuul raakt, absorbeert dit molecuul de energie in de straling en zendt het die naar alle kanten uit, nog steeds als warmte.
Dit betekent dat een deel van de warmtestraling terugkaatst naar het dak, waardoor de temperatuur op aarde hoger wordt.
Weinig moleculen creëren chaos
Voordat de industrialisatie in de 19e eeuw begon, was het klimaat in evenwicht met een CO2-concentratie van circa 280 ppm.
Sindsdien is de hoeveelheid CO2 met 50 procent toegenomen. En door die forse toename verandert het klimaat, niet door de relatief lage concentratie.
CO2 is niet het enige voorbeeld van stoffen die in lage concentraties chaos veroorzaken in complexe systemen. Zo is slechts 80 microgram dioxine dodelijk voor een volwassen mens van 80 kilo.
In het stadion met 50.000 toeschouwers komt dit neer op 0,00005 mensen.
Waterdamp verhoogt de opwarming
1. CO2 reflecteert warmte
Wanneer zonlicht de aarde raakt, wordt een deel omgezet in warmte en teruggekaatst naar de ruimte. De warmtestraling raakt een CO2-molecuul en kaatst terug naar het oppervlak.
2. Verwarming laat water verdampen
De laatste 200 jaar is de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer 50 procent toegenomen, waardoor het iets warmer is geworden en er meer water is verdampt uit oceanen, rivieren en meren.
3. Waterdamp geeft een boost
De extra waterdamp die ontstaat door de opwarming is een krachtig broeikasgas en versterkt het effect van CO2 met 200-300 procent. Waterdamp is verantwoordelijk voor zo’n 60 procent van het totale broeikaseffect.
