Opwarming van de aarde: Heftige kettingreactie dreigt

Als het warmer wordt, smelt het ijs en stijgt de zeespiegel. Daardoor kan de geologische balans van de aarde verschuiven, wat leidt tot een kettingreactie van vulkanische hyperactiviteit, enorme methaanexplosies en aardbeving na aardbeving.

Voor abonnees

Gepubliceerd op 16.01.19

Door Niels Halfdan Hansen

In juli 2014 ontstond er opeens een reusachtige krater op het Jamal-schiereiland in het noordwesten van Siberië. Binnen een paar weken werden er op de Siberische toendra nog twee van zulke gaten ontdekt.

De kraters met een doorsnee van 80 meter leidden tot allerlei theorieën over bijvoorbeeld meteorietinslagen en wapentests.

Uit nader geologisch onderzoek bleek echter dat de kraters niet waren ontstaan doordat een voorwerp met grote kracht in het verlaten gebied was neergekomen: de gaten waren het gevolg van enorme gasexplosies onder het aardoppervlak.

Gasbommen in het ijs

Als de permafrost in Siberië, Canada en Alaska door de opwarming van de aarde smelt, smelten tegelijkertijd grote bellen van het broeikasgas methaan, die in de bodem zitten.

Het volume van gasvormig methaan is 164 keer zo groot als dat van ijsvormig methaan. Daardoor stijgt de druk in de bodem explosief als het methaan smelt. Uiteindelijk zullen de ondergrondse gasbommen ontploffen, waardoor grote kraters ontstaan.

Lees ook: 10 verrassende gevolgen van de opwarming van de aarde

Onderzoekers vermoeden dat er in het hele Noordpoolgebied vergelijkbare kraters zullen ontstaan naarmate de aarde opwarmt. Maar deze gaten zijn slechts een voorbode van de enorme keten aan consequenties die de opwarming met zich mee zal brengen.

Gassen houden warmte van de aarde vast

De opwarming van de aarde wordt veroorzaakt door een verhoogde concentratie broeikasgassen zoals methaan en CO2 in de atmosfeer.

De gassen zenden een deel van de warmtestraling van de aarde terug naar de onderste lagen van de atmosfeer voordat de warmte ontsnapt, de ruimte in. Zonder die isolatie zou het 30 °C kouder zijn op aarde – maar als de atmosfeer te veel broeikasgassen bevat, stijgt de temperatuur op aarde.

Sinds de 19e eeuw is de concentratie CO2 in de atmosfeer met ruim 40 procent gestegen – vooral door de verbranding van steenkool, olie en gas.

Tegelijkertijd is de temperatuur met 0,85 °C gestegen, en als de uitstoot van broeikasgassen op dezelfde manier blijft doorgaan, zal de temperatuur volgens het VN-klimaatpanel tot het jaar 2100 met nog eens 2,6-4,8 °C stijgen.

Aan het einde van een ijstijd duurt het ongeveer 10.000 jaar voordat de temperatuur 5 à 6 °C is gestegen.

‘Wekken van de reus’

Volgens vulkanoloog Bill McGuire, hoogleraar aan het University College London, heeft de warmte veel verstrekkender gevolgen dan gaten in de bodem op de Siberische toendra.

Hij heeft het over het ‘wekken van de reus’ – de aardkorst, die gewoonlijk wordt beschouwd als rotsvast en onveranderlijk.

Door de opwarming worden miljarden tonnen massa aan het aardoppervlak herverdeeld, doordat ijs op het land smelt en in zee stroomt. De aardkorst moet zich aan de nieuwe drukverhoudingen aanpassen door op sommige plekken omhoog te komen en op andere te zakken, wat onder andere leidt tot meer aardbevingen.

Dam veroorzaakt aardbeving

Een damproject in India in de jaren 1960 laat zien hoe weinig extra belasting de aardkorst nodig heeft om te reageren.

De Koyna-dam was nog maar net voltooid toen de extra druk op de bodem van de dam zelf en de watermassa’s die erdoor werden tegengehouden tot gevolg had dat de regio voor het eerst sinds mensenheugenis werd getroffen door een aardbeving.

Een paar jaar later, op 11 december 1967, was er een aardbeving van 6,3 op de schaal van Richter. 200 mensen kwamen om. Sindsdien hebben er ook op 100 andere plekken ter wereld hevige aardbevingen plaatsgevonden als gevolg van de bouw van een dam.

Nieuw magma maakt vulkanen actief

Een van de spectaculairste voorbeelden van het verband tussen een warmer klimaat en meer natuurrampen komt uit IJsland.

Tot 16.000 jaar geleden was dit eiland bedekt door ongeveer 1 kilometer ijs, maar zo’n 4000 jaar geleden is vrijwel al het ijs gesmolten.

Als gevolg daarvan sloegen de vulkanen op het eiland op hol: gedurende 1500 jaar kwamen er 30 tot 50 keer zo veel vulkaanuitbarstingen voor als normaal.

Volgens Bill McGuire werden de vele uitbarstingen veroorzaakt door nieuw magma, dat werd gevormd doordat de druk op de aardkorst afnam toen het ijs smolt.

Enorme uitbarsting voorspeld

Op grond van deze theorie waarschuwde hij in 2013 dat de IJslandse vulkaan Bárðarbunga, die onder de afnemende gletsjer Vatnajökull ligt, zou gaan uitbarsten.

Uit McGuires berekeningen bleek dat door de drukvermindering als gevolg van het smeltende ijs zo veel extra magma werd aangevoerd dat de vulkaan wel moest uitbarsten.

Dat gebeurde in augustus 2014. Het was de grootste vulkaanuitbarsting op IJsland in 200 jaar.

Klimaat redt zichzelf

De opwarming van de aarde heeft ook gevolgen op de veel langere termijn.

De aarde heeft echter een zelfherstellend vermogen, waardoor de planeet in de loop der tijd weer zichzelf kan worden.

Een voorbeeld is de ozonlaag. In 1985 sloegen wetenschappers alarm toen ze ontdekten dat de beschermende laag boven Antarctica heel dun was geworden. Dat kwam door de uitstoot van zogeheten cfk’s, die onder andere werden gebruikt als drijfgas in spuitbussen en als koelmiddel.

Vanwege de schadelijke effecten werden deze gassen eind jaren 1980 door de EU verboden, en toen de uitstoot daalde, begon de ozonlaag langzaam te herstellen.

Redding kost tijd

De schade aan de ozonlaag is echter nog steeds te zien, onder meer doordat broeikasgassen zoals cfk’s, CO2 en lachgas en extreem lange levensduur hebben.

Evenzo zal het lang duren voordat de effecten van de opwarming van de aarde worden teruggedraaid: als de uitstoot van broeikasgassen ophoudt, zal het nog zo’n 1000 jaar duren voordat de temperatuur gaat dalen.

In het ergste geval kan het tot een half miljoen jaar duren voordat het klimaat het ritme heeft hervonden van voor de industrialisatie, toen de uitstoot van broeikasgassen in een stroomversnelling raakte.