Wie wat waar waarom / Hoe kan zo weinig CO2 zo’n groot effect hebben?

Het is een begrijpelijke vraag die ons van tijd tot tijd wordt gesteld. De atmosfeer bestaat voor meer dan 99 procent uit stikstof, zuurstof en het edelgas argon. Wat doet die kleine fractie kooldioxide (0,038 procent) er dan toe? Het korte antwoord is: heel veel, om de doodeenvoudige reden dat die andere gassen geen rol spelen in het broeikaseffect.

De aarde absorbeert het licht van de zon, warmt erdoor op en straalt de energie weer uit in de vorm van infrarood licht. Bij een bepaalde temperatuur is er een balans: er komt net zoveel zonne-energie binnen als er aan infrarood weer uitgaat. Zonder atmosfeer lag dat evenwicht bij 18 graden onder nul – wereldwijd gemiddeld.

Maar ook met een atmosfeer van alleen stikstof, zuurstof en argon was het hier stervenskoud. Aan deze gassen gaat al die in- en uitgaande straling ongemerkt voorbij. Dankzij de broeikasgassen is het op aarde een stuk aangenamer: 33 graden warmer, ofwel gemiddeld plus 15 graden. Deze gassen vangen een deel van het infrarode licht dat de aarde uitstraalt, op en voorkomen zo dat het in de ruimte verdwijnt. Even later geven ze de opgevangen energie weer af en verwarmen hun omgeving. Die bestaat natuurlijk voor het overgrote deel uit stikstof en zuurstof; op die manier dragen deze gassen toch hun steentje bij.

Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas. Het neemt twintig graden van het natuurlijke broeikaseffect voor zijn rekening. Kooldioxide komt met een bijdrage van zeven graden op de tweede plaats. De resterende zes graden worden verzorgd door de overige broeikasgassen zoals methaan en lachgas.

Als je alle CO2 uit de atmosfeer zou verwijderen, werd het op aarde niet zeven maar twaalf graden kouder. Dat komt doordat CO2 de atmosfeer, het aardoppervlak én de oceanen opwarmt. Daardoor komt er meer waterdamp in de atmosfeer terecht en dat heeft ook weer een opwarmend effect.

Dat is ook de reden dat waterdamp niet in de discussies over het door de mens versterkte broeikaseffect wordt meegenomen. Het gas reageert op de temperatuur; veranderingen in uitstoot van waterdamp door mens of natuur hebben nauwelijks invloed op dat proces.

CO2 is dus goed voor twaalf graden. Dat is ook in overeenstemming met berekeningen en laboratoriumexperimenten. Je zou daarom misschien verwachten dat een verdubbeling van de CO2-concentratie in de atmosfeer de aardtemperatuur ook met twaalf graden zou doen stijgen. Maar zo eenvoudig zit het klimaat niet in elkaar. Allerlei terugkoppelingseffecten zoals het ontstaan van meer wolken, dempen de opwarming. Het laatste klimaatrapport van de IPCC schat dat de aarde 2 à 4,5 graden (beste schatting: 3 graden) warmer wordt bij een verdubbeling van de CO2-concentraties.

„En dat doet de mens?”, vragen sceptici. De mens brengt jaarlijks 7 miljard ton CO2 in de atmosfeer, terwijl er van nature jaarlijks 210 miljard ton omgaat. Het probleem is dat Moeder Aarde de helft van de menselijke uitstoot opslaat in oceanen en planten. De andere helft wordt ieder jaar toegevoegd. Die jaarlijkse beetjes beginnen zo langzamerhand aan te tikken.