Marnix Kluiters
We weten inmiddels allemaal wel dat het systeem aarde steeds verder opwarmt en dat het groot gevolgen heeft voor de mensheid. Maar wat bepaalt nou hoe hard de temperatuur op aarde stijgt en dat de temperatuur op aarde überhaupt stijgt.
Dat heeft alles te maken met de energiehuishouding van de aarde en de energiebalans, want er komt een bepaalde hoeveelheid energie het systeem in en er gaat een bepaalde hoeveelheid van het systeem uit. Is dat niet in balans, dan warmt het systeem op. Nou, ik weet daar zelf wel wat
vanaf na het lezen van een aantal artikelen van Frank Zelten tegenover mij, onderzoeker bij het KNMI, maar nog lang niet genoeg. Dus we gaan daar verder over in gesprek vandaag, over hoe die boekhouding eigenlijk in elkaar zit en wat daar nou misgaat.
Frank, hartelijk welkom bij EcoSofie en ik start het met de grote vraag. Wat zou jij nou veranderen als je het een jaar voor het zeg hebt in de wereld?
Frank Selten
Ja, dankjewel. Wat zou ik veranderen? Nou, ik zal vol inzetten op onderwijs. Mensen vertellen van in wat voor wereld ze leven, hoe ze deel uitmaken van die wereld. Dat ze invloed hebben op die wereld en dat ze begrip krijgen van hoe de wereld werkt.
Met name ook hoe het klimaatsysteem werkt. Dat alles wat ze doen, dat dat invloed heeft. En dat ze, doordat ze begrip krijgen van hoe dat systeem werkt. En hoe wonderlijk het eigenlijk is.
En hoe mooi het is. En hoe bijzonder het eigenlijk is. Is dat we hier op deze planeet redelijk stabiel kunnen leven. Met een stabiel klimaat. Dat daar een zekere waardering voor komt. En ook respect voor komt. Zodat mensen daar rekening mee houden.
Dat dat belangrijk is om dat te weten. Dat het belangrijk is om je zo te gedragen. Dat die leefomgeving ook. Hieraan gedaan wordt. Dat je die niet te ver verstoert.
Marnix Kluiters
We gaan het vandaag hebben over het systeem aarde. We gaan zelfs misschien even ruimte reizen. Of in ieder geval van buitenaf naar het systeem kijken. Betekent ook dat als je van buitenaf naar het systeem kijkt. Dat de mens ook eigenlijk maar gewoon een onderdeeltje is. Van het hele leven.
En dat wij in interactie zijn met alles om ons heen.
Frank Selten
Ja, onlosmakelijk verbonden met onze leefomgeving.
Marnix Kluiters
Ja, en hoe bekijk je daarnaar? Want wat is jouw achtergrond precies? En wat doe je ook precies bij het KNMI? Want ik moet bij het KNMI natuurlijk toch ook vooral aan weerberichten denken. Ik ben
Frank Selten
van oorsprong opgeleid als natuurkundige, maar ik ben bij het KNMI mijn promotieonderzoek gaan doen, op het gebied van modellering van het klimaat. En sindsdien hou ik me ook bezig met een beter begrip te krijgen
van hoe het klimaat werkt, hoe we dat kunnen modelleren, uit kunnen rekenen, hoe het systeem varieert. En dat we ook verkenningen kunnen doen van hoe het klimaat vanaf nu verder gaat veranderen.
Marnix Kluiters
Ja, nou ben ik opgeleid als boekhouder, maar wij komen wel ergens met elkaar in balans. Want op het moment dat je dingen niet in evenwicht laat zijn dan gaat systeem aarde veranderen maar daar gaan we vandaag over in gesprek en dat betekent wel dat we een aantal
sommetjes ook gaan maken want op moment dat ergens tekorten of overschotten zijn dan gaat het mis volgens mij of dan verandert in ieder geval hoop en maar ik ben wel eerst even benieuwd want want jij kijkt denk ik toch met een afstand je naar het systeem zoals ik net al zei hoe zou je systeem
aarde kunnen zien want dat is gewoon ook ook een planeet die ergens in een helal vliegt. Of vliegt, weet ik niet. Maar in ieder geval hangt. En waar ook van alles gebeurt. Kun je daar even meer toenadiging op geven?
Frank Selten
Ja, als je gewoon uitzoomt, dan is de aarde gewoon een bolletje. Wat om een ster heen draait. Dat bolletje dat wisselt uit met zijn omgeving. Het is maar goed dat we die ster in de buurt hebben. Als we die ster niet in de buurt zouden hebben, dan zou de aarde net zo koud worden als het heelal ongeveer min
200 moet ik het goed zeggen 5 Kelvin dat is min 268 graden of zo dus steen is steenkoud maar gelukkig hebben we een ster bij ons en die ster die zendt energie uit in de vorm van van licht en dat verwarmt
Marnix Kluiters
de aarde. Ja dan ben ik daar wel benieuwd naar want we gaan het zo hebben over de energiebalans van de aarde, dat een bepaalde hoeveelheid inkomt, een bepaalde hoeveelheid uitgaat. Maar je zegt het al even, eigenlijk, volgens mij kan de aarde überhaupt niet echt bestaan zonder de zon.
En wij als mensen al helemaal niet. Maar die zon is wel ongelooflijk belangrijk, ook voor het functioneren van het systeem. Wat is die zon eigenlijk precies?
Frank Selten
Die zon is eigenlijk een soort kernreactor. In winsten van de zon vindt kernfusie plaats van waterstof. En bij die kernfusie komt heel veel energie vrij en die energie verlaat
de zon in de vorm van elektromagnetische straling, dat is een moeilijk woord voor licht. En die elektromagnetische straling die reist vrij door de ruimte en die valt neer op aarde en de aarde
kan die elektromagnetische straling omzetten in warmte. Dus in feite is de zon onze warmtebron en dat zichtbare licht… Ja, want zichtbaar licht, voordat we nog verder gaan,
Marnix Kluiters
elektromagnetische straling, een deel daarvan kunnen wij zien, maar niet alle golflengtes
Frank Selten
geloof ik. Nee, dat klopt. De golflengtes die we kunnen zien liggen ongeveer tussen 400 en 800 nanometer. Dat is verschrikkelijk klein. Ga je langere golflengtes dan 800 nanometer, dan zit je in infrarood. Dat is elektromagnetische straling die je wel met nachtkijkers kunt zien, maar die je bijvoorbeeld ook kunt voelen.
Als je een hete radiator hebt en je houdt je hand daarvoor, dan voel je gewoon dat daar straling, warmtestraling vanaf komt. Nou, dat is die infrarood straling. En verder heb je voorbij het violet, het ultraviolette, heb je ook licht wat schadelijk is voor je huid.
Dat is ook licht wat we niet kunnen zien. Dus slechts een deel van het elektromagnetisch spectrum, zoals we dat noemen, kun je met het oog zien.
Marnix Kluiters
Ja, en die elektromagnetische straling, of in ieder geval er gebeuren allerlei processen in de zon, daar smelten, of ja, smelten is niet het goede woord, maar in ieder geval fuseren allerlei atomen met elkaar, waarbij energie vrijkomt. We zijn geloof ik ook aan het kijken of we die kernfusie zelf
nog ooit op aarde kunnen realiseren, maar dat ga ik jou nu niet bevragen hoe dat zit. Die energie moet daar weg, denk ik, van de zon. Dat komt met elektromagnetische straling hier terecht. Hoe werkt dat dan precies? Want zo’n lichtgolf wordt weggestuurd of zo en die verandert niet.
Die komt gewoon in een bepaalde tijds hoeveelheid binnen op systeem aarde.
Frank Selten
Ja, die elektromagnetische golven kunnen vrij door de ruimte lopen. Dan worden ze ook niet gedempt, ze worden niet geabsorbeerd in de vrije ruimte. En ze hebben een bepaalde hoeveelheid energie. En op die manier kunnen die elektromagnetische golven,
die kunnen de energie die opgewekt wordt op de zon, verliesvrij transporteren richting de aarde.
Marnix Kluiters
Ja, en dat komt dan binnen op het systeem aarde. Wij zijn voor een deel naar die zon gericht. En als je het nou hebt over hoeveelheden, en voordat het technisch wordt, hoeveel energie komt er dan het systeem binnen?
Frank Selten
Als je gaat meten, dan in de ruimte, dan zendt de zon in alle richtingen het recht van deze straling uit. En de intensiteit daarvan is 1361 watt per vierkante meter.
Marnix Kluiters
Ja.
Frank Selten
Dat is de hoeveelheid die bij ons binnenkomt. Ja.
Marnix Kluiters
En nou zijn er nog altijd mensen die geloven in een platte aarde. Als die platte aarde perfect naar de zon gericht was, dan zou iedere vierkante meter natuurlijk 1361 zijn geloof ik. wat binnenkrijgen. Maar de aarde is een bolletje, dus dat is natuurlijk niet overal even intens, lijkt
Frank Selten
mij. Nee, precies. Dus waar het loodtrein binnenvalt, heeft het die intensiteit. Maar het is een bolvorm, dus die hoeveelheid straling wordt verspreid over een grote oppervlakte. Bovendien wordt
ook maar de helft van de aarde beschenen door de zon. Dus uiteindelijk moet je delen door een factor 4 en dan kom je uit op ongeveer 340 watt per vierkante meter.
Marnix Kluiters
Ja, en die 340 watt is cruciaal. Want we gaan het hebben over de energiebalans. En als er 340 watt binnenkomt, dan moet er ook weer 340 watt uitgaan. Om de temperatuur op aarde volgens mij gelijk te houden. Maar daar gaan we het zo wat meer over hebben.
Maar even in de basis is dat het sommetje wat we dadelijk moeten gaan maken, denk ik.
Frank Selten
Ja, dus de temperatuur op aarde die blijft constant. Als er net zoveel energie binnenkomt als er uitgaat.
Marnix Kluiters
Ja, en dat is cruciaal. En dat is wel iets wat vaak niet verteld wordt in alle berichtgevingen over klimaat. In ieder geval, ik had er nog nooit op die manier over nagedacht.
Frank Selten
Ja, dus heel bazaal. Waarom verandert temperatuur op aarde? Als er meer energie binnenkomt dan eruit gaat, dan gaat de aarde op aarde.
Marnix Kluiters
Ja, en dan hebben we nog het volgende, want ik heb dit wel ook stevig met jou voorbesproken. Niet dat mensen denken van dat ik ineens wat beta kennis heb, want dat valt allemaal nog reuze mee. Maar dan is het ook zo dat die 340 watt binnenkomt. En dat het niet zo is dat daar overal wat mee gedaan wordt.
Want een deel van die energie zijn we ook direct weer kwijt volgens mij.
Frank Selten
Ja precies als je naar de aarde kijkt vanaf de maand bijvoorbeeld. Dan zie je dat er licht afstraalt van de aarde. En dat is zonlicht wat niet geabsorbeerd wordt. Maar wat gereflecteerd wordt. Dat wordt gewoon weer teruggestuurd richting het heelal. Als je dat uitrekent, dan ongeveer 70% van het zonlicht wordt echt op aarde omgezet in warmte. En 30% wordt weer terug weerkaatst het heelal in.
Marnix Kluiters
Ja, en hoe werkt dat dan? Want ik moet zelf dan altijd aan de wat lichter gevende dingen. Dus volgens mij wolken, maar ook de ijsmassas, et cetera. Dat zijn geloof ik dingen die wat reflecteren.
Frank Selten
Ja, alles reflecteert. We hebben niet, maar de meeste reflectie vindt plaats aan de meest witte oppervlaktes. En dat zijn inderdaad wolken en sneeuw en ijs oppervlaktes.
Marnix Kluiters
Ja, dan moet je eigenlijk gewoon denken alsof je met een laser pennetje op een spiegel richt. En dan komt dat puntje vanzelf wel ergens terug, denk ik.
Frank Selten
Precies, en als je het op een donkere muur schijnt, dan komt het niet terug.
Marnix Kluiters
Ja, en dat is natuurlijk het grote geval. Als je dan die 30 versus 70 procent hebt, dat betekent dat dus dat er 340 watt, ja dat we eigenlijk 1361 hebben wat de optimale energie is.
Dan moeten we dat over een hele aardbol verdelen. Dan hou je 340 over. Dan verlies je dus direct nog 30 procent. En dan komen we tot die 70 procent en dat is 240 watt.
Frank Selten
Ja, dat is 240 watt.
Marnix Kluiters
En daar gaat wat mee gebeuren, want dan kom je in het systeem aarde terecht. Hoe zit dat precies?
Frank Selten
Nou die 240 watt per vierkante meter, die wordt opgenomen door de aarde. De aarde warmt daardoor op. En de aarde die straalt ook weer energie uit. Dat is warmtestraling in de vorm van warmtestraling.
Dat is de straling die je voelt afkomen van de radiator. De hoeveelheid warmtestraling die de aarde uitstraalt is afhankelijk van de temperatuur. Dus hoe warmer de aarde wordt, hoe meer dat die uitstraalt. Hoe kouder dat die wordt, hoe minder dat die uitstraalt. Dus de aarde zal instellen op een temperatuur waarbij er net zoveel zonne-energie wordt opgenomen als dat er uitgestraald wordt.
Dus 240 watt per vierkante meter aan uitstraling van warmte. Dan blijft de temperatuur op aarde constant. Als het aarde geen dampkring zou hebben, er zou gewoon een bolletje zijn zonder lucht eromheen,
dan de temperatuur van het aardoppervlak van min 18 graden zou dan precies voldoende zijn om 240 watt per vierkante meter uit stralen ja nou even voor de helderheid dus je hebt een
Marnix Kluiters
aantal factoren die ervoor zorgen dat dat systeem een bepaalde temperatuur heeft en jij zegt eigenlijk dus we verliezen een deel dat is die 30% dan 240 wat dat wordt opgenomen door het systeem
die die golven worden denk ik omgezet in warmte ja dus de aarde neemt dat letterlijk op ik neem aan dat dat de oceanen en de grond gewoon is.
Frank Selten
Ja, dus het zonlicht gaat eigenlijk niet helemaal, maar vrijwel helemaal door de atmosfeer heen. Valt op de grond en die elektromagnetische straling wordt dan omgezet in warmte. En warmte is eigenlijk niks anders dan bewegingsenergie van al die moleculen die daar in het water en in het land zitten.
Marnix Kluiters
Ja, en dat betekent ook dat dat een andere golflengte wordt. vol. Inderdaad, dus de oceaan en
Frank Selten
het land krijgen een bepaalde temperatuur daardoor en bij die temperatuur gaan ze uitstralen en bij die temperatuur stralen ze warmtestraling uit. Geen zichtbaar licht, maar warmtestraling, infraroodstraling.
Marnix Kluiters
Ja, en we weten volgens mij allemaal wel, je had het net over nachtkijkers, maar bijvoorbeeld slangen kunnen volgens mij wel infraroodstraling ook zien, dus die kunnen heel makkelijk, als een konijntje denkt ik ga lekker ergens me verschuilen dan en hij is nog wel zichtbaar
of door de warmte wel zichtbaar. Dan kan een slang hem gewoon zien. Dus dat betekent ook dat als je een slang op de maan neer zou zetten. Dat die de hele aarde zou kunnen zien. In plaats van dat wij de halve aarde zien. Omdat natuurlijk maar de helft verlicht is door de zon. Denk ik hè?
Frank Selten
Ja precies. Dus waar wij donker zien. Zal de slangen de infrarood straling zien. Die dan in de nacht wordt uitgestraald.
Marnix Kluiters
Ja en wat jij dus eigenlijk zegt. Is dat er dus ongeveer 100 watt uitgestraald wordt. Door hetzelfde soort straling als dat er binnenkomt. Dat is ook waarom de aarde zichtbaar is voor ons.
Frank Selten
Ja, 100% van het zonlicht. Ja, 100 watt.
Marnix Kluiters
De rest, 240 watt, moet nog op een andere manier uitgestraald worden. En dat kan dus via dat infraroodlicht. En dat is wat vrijkomt op het moment dat er warmte ontstaat. Ik weet niet of ik die koppeling nu helemaal goed maak.
Frank Selten
Elk voorwerp straalt gewoon warmtestraling uit. En dat is afhankelijk van de temperatuur. En trouwens, ja dat geldt ook voor de zon, maar de warmtestraling van de zon die heeft zulke kleine golflengtes dat we
die kunnen zien. En de zon is 5000 Kelvin en de aarde is maar gemiddeld 300 Kelvin. Dus omdat de zon veel heter is, straalt die in het zichtbare licht uit en de aarde is veel koeler en die
straalt daardoor in het infrarood uit. Ja en wat je dan dus ziet, want jij zei net iets cruciaals,
Marnix Kluiters
op het moment dat we geen atmosfeer hadden gehad, dan zou het hier min 18 zijn, min 18 graden. En dat zou dan ook totaal onleefbaar zijn natuurlijk. Maar dat komt ook omdat dat infrarood licht, wat dus de aarde eerst normaal licht opneemt,
dan infrarood licht uitstraalt, eigenlijk direct het systeem kan verlaten.
Frank Selten
Ja, als je geen atmosfeer hebt, dan gaat die straling gewoon, verdwijnt gewoon direct het heelal in.
Marnix Kluiters
Ja, en wat gebeurt er dan omdat we wel een atmosfeer hebben?
Frank Selten
Ja, in die atmosfeer zitten moleculen die kunnen die warmtestraling die van de aardoppervlak afkomt, kunnen die invangen en weer uitzenden. Dat zenden ze uit naar beneden en naar boven toe, dus richting het aardoppervlak. Dus het aardoppervlak wordt niet alleen verwarmd door het zonlicht wat erop valt,
maar als je een atmosfeer hebt waarin, wat we dan noemen broeikasgassen zitten, die die warmtestraling kunnen invangen, die dat weer terugstenden naar de aarde. Dan wordt de aarde verwarmd door het zonlicht en door de warmtestraling die van de atmosfeer terugkomt.
Dus dan gaat het aardoppervlak warmer worden. En aan de top van de atmosfeer stelt zich een evenwicht in, dat aan de top van de atmosfeer de weer 240 watt per vierkante meter wordt uitgestraald. Maar dan bij een hogere temperatuur van het aardoppervlak dan min 18.
En dan is het aardoppervlak ongeveer 15 graden.
Marnix Kluiters
Ja, en is het dan ook zo dat die broeikasgassen weer infrarood licht terugzenden? Ja. Dus eigenlijk moet je je voorstellen alsof er met een zaklamp op het aardse systeem geschenen wordt. Dat wij dat omzetten als een soort, je kent wel van die verwarminglampen allemaal waarschijnlijk,
van die infrarood lichten die lekker warm zijn. En dat er dan in de lucht ook weer infrarood lampampen hangen die dat weer terugschijnen. En zo krijg je natuurlijk een warmer effect. Denk ik. Ik weet niet of ik dit nu helemaal natuurkundig kloppend zeg, maar om even in de beeldspraak
te blijven. En jij zegt, dan komen we tot een temperatuur die op 15 graden afgesteld is. Ja. En dat komt dus puur doordat er broeikasgassen aanwezig zijn in het systeem. Ja. En hoe kom je dan weer tot die 240? Want
uiteindelijk moet het systeem in balans komen en moet er ook weer 240 wat uitgezonden worden.
Frank Selten
Ja, dus bij 15 graden straalt de taartopperlak veel meer uit dan 240 watt per vierkante meter. Maar die bereikt niet het heelal. Die wordt tegengehouden door die broeikasgas in de atmosfeer.
En uiteindelijk komt er maar 240 watt per vierkante meter uit aan de top van de atmosfeer.
Marnix Kluiters
Ja, dus wat je eigenlijk ziet is dat omdat het warm is op aarde, omdat er een soort trui wordt wel eens gezegd. Dat het broeikasgaseffect een soort trui is die het systeem warmer houdt. Moet het systeem aarde, eigenlijk die grond, meer energie uitstralen.
Meer infraroodlicht uitstralen. Omdat niet alles de uitgang bereikt.
Frank Selten
Ja, precies. Je moet meer uitstralen. Omdat er eigenlijk inderdaad een deel ervan wordt tegengehouden. Zo zou je het kunnen zien.
Marnix Kluiters
Ja, en waarom moet die energiebalans met elkaar een balans zijn? Waarom is dat? Kunnen we niet gewoon zitten op 340 en 300 bijvoorbeeld?
Frank Selten
Ja, nou dat is gewoon een natuurwet. Kijk, als iets meer energie krijgt dan dat die uitstraalt, dan gaat zijn temperatuur omhoog. En als de temperatuur omhoog gaat, dan gaat die vanzelf meer uitstralen. En uiteindelijk ontstaat dan vanzelf een balans.
Marnix Kluiters
Wat je dus krijgt is volgens mij dat, we zien dat er een bepaalde hoeveelheid energie het systeem inkomt, dat het, doordat er ook allerlei energie tegengehouden wordt in de atmosfeer, het systeem opwarmt. Dan komen
we tot 15 graden uit. We hadden al geconcludeerd min 18, dat is niet echt lekker leefbaar. Tenminste, ik zou daar niet vrolijk van worden. En ik zeg nu niet vrolijk van worden, maar dan kunnen we helemaal niet leven natuurlijk. Dat is geen vruchtbaar systeem. Wat we volgens mij ook hebben gezien
is dat we natuurlijk altijd wel fluctuatie in het systeem hebben gezien, maar dat die 15 graden waar jij het net over had, waarop de mensheid volgens mij ook in staat is geweest om te floreren en te komen tot waar we nu staan, al best wel
lang stabiel is geweest. Ja, sinds de laatste
Frank Selten
ijstijd, zo’n 10.000 jaar geleden, is de temperatuur op aarde redelijk stabiel gebleven. En dat heeft ervoor gezorgd dat mensen hebben kunnen vestigen, dat ze landbouw zijn gaan plegen. Nou ja, om landbouw te plegen verbrand je veel
bossen. En als je bossen verbrandt dan komt er CO2 vrij. Verder hebben mensen ook ontdekt dat je olie kunt gebruiken als brandstof. Dan haal je olie uit de grond.
Marnix Kluiters
Maar heel even, want 10.000 jaar geleden. Eigenlijk een periode van 10.000 jaar was het redelijk stabiel. Sinds de laatste ijstijd. 6.000 jaar geleden zijn we begonnen met landbouw. Was wat invloed denk ik met de ontbossing. Want dan zorg je eigenlijk dat een hoeveelheid koolstof die opgeslagen is in bomen in de atmosfeer terechtkomt.
Frank Selten
Ja, klopt.
Marnix Kluiters
En dat valt in het niet bij de fossiele brandstoffen die we zijn gaan verbranderen sinds, wat is het, 200 jaar ongeveer.
Frank Selten
Ja, klopt. Ja, wat wel even goed is om te vermelden is dat we dus het 10.000 jaar geleden hadden ongeveer de laatste ijstijd. De natuurlijke gang van zaken is dat het systeem dan weer langzamer gaat afkoelen. En dat heeft te maken met de baan van de aarde rond de zon.
En we waren in feite op weg weer naar een nieuwe ijstijd. Maar omdat we dus extra broeikasgassen in de atmosfeer zijn gebrengen door de verbranding van bossen. En het delven van fossiele brandstoffen zijn we het systeem gaan verstoren.
En in plaats van dat het steeds verder zou gaan afkoelen, is het nu snel aan het opwarmen.
Marnix Kluiters
Ja, en eigenlijk is dat ook wel een soort van redding geweest, geloof ik. We zijn alleen een beetje doorgeslagen. Nou, ik weet niet
Frank Selten
of de redding geweest is. De volgende ijstijd zou erg lang op zich hebben laten wachten nog. Duizenden jaren. Maar wat we nu zien is dat de temperatuur zo snel aan het stijgen is, is dat we daar echt
Marnix Kluiters
last van krijgen. Ja, en als je het dan hebt over die stabiliteit die het systeem heeft gehad, dan zien we dus nu dat het minder stabiel wordt, omdat die energiebalans dus niet in balans is. En volgens mij kunnen we dat ook
meten, want hoe weten we dit soort
Frank Selten
dingen eigenlijk? Ja, dat weten we eigenlijk door satellietmetingen. Ongeveer twintig jaar geleden heeft NASA satellieten gelanceerd die heel nauwkeurig kunnen meten hoeveel warmtestraling er van de aarde
afkomt, hoeveel zonlicht er opvalt en hoeveel zonlicht weer kaatst wordt.
Marnix Kluiters
Dus dit gesprek wat wij nu voeren, dat hadden we dertig jaar geleden eigenlijk nog niet zinvol kunnen bespreken.
Frank Selten
Toen hadden we wel de kennis van hoe het systeem werkt, maar we hadden nog niet de metingen. Dus de
Marnix Kluiters
empirische bewijzen zijn later gekomen, die klopten met de voorspellingen uit de theorie?
Frank Selten
Dat klopt inderdaad, ja.
Marnix Kluiters
Oké. Ja, want het is natuurlijk in de kern is het gewoon basale natuurkunde wat op iedere schaal zo werkt, dat als je ergens energie instopt en uit laat gaan, dat het met elkaar in balans moet zijn.
Frank Selten
Dat is basale natuurkunde en het broeikaseffect was ook al bekend, maar met die satellieten kunnen we gewoon ook meten hoe groot dat broeikaseffect is. En kunnen we gewoon ook meten hoe groot dat broeikaseffect is. En kunnen we dus ook meten hoe groot de inbalans is van de hoeveelheid energie die op aarde wordt opgenomen
en de hoeveelheid energie die de aarde uitstraalt.
Marnix Kluiters
Ja, en wat zie je daar dan in?
Frank Selten
Ja, als je kijkt naar die metingen van de afgelopen 20 jaar, dan was de inbalans ongeveer een halve watt per vierkante meter zich ophoopt op aarde.
Dat er meer binnenkomt dan dat eruit gaat. Dat was 20 jaar geleden een halve watt per vierkante meter. En tegenwoordig is het al anderhalve watt per vierkante meter.
Marnix Kluiters
Ja, en zolang dat dus niet kwijt kan, blijft de temperatuur veranderen.
Frank Selten
Ja, wat je meet aan de top van de atmosfeer is dat er zich energie o die er netto het systeem binnenkomt, dat die aan het groeien is. En dat is de aanjager voor klimaatverandering.
Je kan het zien, als het in balans is, dan is er geen netto opwarming.
Marnix Kluiters
Dus dan is de temperatuur constant.
Frank Selten
Dan blijft de temperatuur constant op aarde. Maar omdat er die inbalans is van een halve watt per vierkante meter, 20 jaar geleden. Kun je vergelijken met dat je onder een pannetje water zet je een gasvlammetje aan. En dan gaat de temperatuur in de pannetje omhoog.
En als je dat gasbrandertje steeds verder opendraait, dan gaat die temperatuur steeds sneller stijgen.
Marnix Kluiters
Ja, terwijl als je het gasbrandertje dicht laat staan, dan gaat de temperatuur van het water vanzelf naar de kamertemperatuur. Ja. En we zien dus in de kern dat er een inbalans is. Dus we hadden het net over die 340 die binnenkwam, waar je dus 30% direct van reflecteert. Dan hou je
240 over en dan zie je dus dat er niet 240 het systeem uitgaat. Ja Ja dat klopt. En hoe groot is die in
Frank Selten
balans dan? Ja die in balans was dus een halve watt per vierkante meter 20 jaar geleden en nu anderhalve watt per vierkante meter. Maar dat zijn wel minieme verschillen? Dat zijn minieme verschillen maar ja de aarde is heel groot heeft heel veel vierkante meters dus het gaat om heel
Marnix Kluiters
veel energie. Oké dus die minieme verschillen die kunnen wel een hele grote effect voeren. Ja en
Frank Selten
die minieme verschillen maken het ook moeilijk om die heel nauwkeurig te meten vanuit de ruimte. Want je moet dan een halve watt verschil meten op een totaal van 240 watt. Dat moet je wel heel nauwkeurig kunnen meten.
Dus lange tijd waren klimaatwetenschappers wat sceptisch over die satellietmetingen, of die wel nauwkeurig genoeg waren. Maar sinds een jaar of vijf hebben we een grote doorbraak bereikt, omdat we die satellietmetingen kunnen vergelijken met andere metingen.
En daar kan ik kort wel uitleggen hoe dat dan werkt. Kijk, als er extra energie het systeem binnenkomt op aarde, dan gaat die energie ergens in zitten. Die gaat zitten in de opwarming van de oceaan.
Die energie gaat zitten in de opwarming van het land. Die energie wordt gebruikt om sneeuw en ijs te smelten. Nou, ontzettend veel wetenschappers hebben zich bezig gehouden met een inventarisatie van de temperatuurveranderingen in de oceaan.
En de temperatuurverandering van het land. Hoeveel lijden ijs die gesmolten zijn de afgelopen 20 jaar. En dan kan je het sommetje maken van hoeveel energie vertegenwoordigt dat eigenlijk. En als je dat sommetje maakt, dan kun je dat vergelijken met wat de satellieten meten aan wat er aan extra energie op het systeem geaccumuleerd moet zijn. En die twee sommetjes die kloppen heel goed met elkaar.
Marnix Kluiters
Ja, ik moet ergens een beetje denken aan een bad wat overstroomt, omdat je dus een gat tussen de ene en de andere kant hebt. En dan kun je dus kijken van hoeveel overstroming is er nou geweest. Maar je kunt ook kijken van hoeveel water is er al buiten het systeem gekomen.
In ieder geval, je kunt op twee manieren aansluiten. Dat aan de ene kant het ergens natuurlijk een gat zit. En aan de andere kant waar de ophoping zit. En die twee hebben jullie volgens mij los van elkaar berekenen. En die komen dan op hetzelfde uiterst.
Frank Selten
Ja, dus als je een bad hebt waar evenveel in loopt dan dat eruit gaat. Dan verandert het waterniveau niet. Maar als je de hoeveelheid die eruit loopt een beetje kleiner maakt, dan zie je dat het waterniveau gaat stijgen. Dus het
verschil tussen wat er in komt en eruit gaat, dat hoopt zich op in dat bad. Die ophoping van energie in het klimaatsysteem, die is geïnventariseerd en die blijkt dan heel goed te kloppen met dat verschil tussen inkomende
en uitgaande energie, gemeten door satellieten. En dan, ja,
Marnix Kluiters
ik ben gewoon uiteindelijk een boekhouder, dus ik zit dan te denken van, ja goed, we moeten weer terug naar die 240 watt die eruit moet gaan. Want we zitten dus nu op de 239, 238 ongeveer als ik het goed begrijp.
Frank Selten
Nou de inbalans is nu anderhalve watt per vierkante meter. Waar die inbalans nu door komt, dat is een beetje een complex verhaal. En dat kan ik wel kort even uitleggen.
Marnix Kluiters
Ja, want zolang er dus inbalans is, verandert de temperatuur en in dit geval stijgt
Frank Selten
die. Ja, zolang de inbalans positief is, dat er meer energie in komt dan er net uit gaat, dan blijft de temperatuur op aarde stijgen. En als de temperatuur stijgt, dan neemt de energie
die uitgestraald wordt, neemt toe. Dus het klimaatsysteem beweegt richting evenwicht,
Marnix Kluiters
omdat de uitgaande straling toeneemt. Ja, dus je krijgt doordat de temperatuur stijgt, ik weet niet of dat verband helemaal goed, maar doordat de temperatuur stijgt, neemt de hoeveelheid infraroodstraling toe
en uiteindelijk komt het dan weer in evenwicht.
Frank Selten
Ja, uiteindelijk komt het in evenwicht. Maar terwijl de temperatuur stijgt, gebeuren er ook allerlei andere dingen in het klimaatsysteem. En dat maakt het iets complexer. Wat er onder andere gebeurt, is dat sneeuw en ijsoppervlaktes afnemen.
Dat betekent dat er minder zonlicht wordt gereflecteerd, dus meer zonlicht wordt opgenomen en dat vergroot de inbalans.
Marnix Kluiters
Ja, dus wat je eigenlijk zei, want we hadden het net over dat lasertje, als je die op een donkere muur richt, gebeurt er niks. En als je die op een spiegel richt, dan stuit die de andere kant op. En jij zegt dus eigenlijk, wat we hadden, was dat ongeveer 30% van het zonlicht direct weer het systeem verliet.
We hebben er bij wijze van spreken geen last van. En op het moment dat er sneeuw en ijs dus verdwijnt. Wordt die 30% dus kleiner.
Frank Selten
Ja, dat klopt.
Marnix Kluiters
Dus je krijgt eigenlijk een soort zelfversterkend effect.
Frank Selten
Dat is een zelfversterkend effect. Dat noemen we het ijs albedo feedback.
Marnix Kluiters
En hoe sterk is dat effect?
Frank Selten
Dat zorgt ervoor dat. Ja, hoe sterk is dat? Ja, goede vraag. Dat heb ik niet paraat.
Marnix Kluiters
Maar in ieder geval vrij sterk. Als ik het goed begrijp. In ieder geval het versterkt het effect wel. En het zorgt ervoor dat het systeem wat verandert nog erger verandert.
Frank Selten
Ja, dat klopt. Ja? Dus in eerste instantie heb je een inbalans doordat je meer broeikasgassen in de atmosfeer brengt. Dat zorgt voor minder uitstraling van warmte. Dan gaat de temperatuur stijgen.
En als de temperatuur gaat stijgen, dan vermindert het ijsoppervlak. Wordt er meer zonlicht geabsorbeerd en dat vergroot de inbalans. Dus dat zorgt voor extra opwarming. Daarbuiten heb je ook dat wolken veranderen. Nou, het blijkt zo te zijn
dat er minder wolken komen die zonlicht reflecteren. Dat betekent dat ook daardoor er meer zonlicht wordt geabsorbeerd in het systeem. Dat is ook een versterkend mechanisme. Dus die stijging van
de inbalans aan de top van de atmosfeer, van een halve wat 20 jaar geleden tot anderhalve wat nu, komt voor een deel doordat sneeuw en ijs verdwijnt en wolken verdwijnen, waardoor er meer zonlicht wordt geabsorbeerd.
Marnix Kluiters
Dus je zegt eigenlijk een deel van dat verband komt voort uit dat we niet meer tot die 240 komen. Maar daarnaast speelt er nog een ander probleem dat die 240 eigenlijk niet meer toereikend is, omdat die totaal van 340
dat we die ook aan het veranderen zijn, hoe de verdeling daartussen is.
Frank Selten
Ja, dus kijk, er komt 340 wat aan zonlicht valt er op aarde. Nou, wat er daarvan reflecteert, dat neemt af. Dat zorgt voor een inbalans. En wat er ook gebeurt is dat doordat de atmosfeer warmer wordt, komt er meer waterdamp in de lucht.
En die waterdamp is ook een broeikasgas. Dat betekent dat de uitgaande warmtestraling nog meer wordt tegengehouden. Dus de aarde warmt op, straalt meer warmte uit vanaf het aardoppervlak. Maar wordt ook weer tegengewerkt doordat er meer waterdamp komt.
Marnix Kluiters
Ja, dus wat we moeten hebben is eigenlijk om die energiebalans te herstellen dat die infraroodstraling het systeem kan verlaten. En doordat het systeem opwarmt komt er meer waterdamp. Wat eigenlijk als een muur fungeert waardoor er nog meer infraroodstraling tegengehouden wordt.
Frank Selten
Ja, dus we hadden eerst die 240 watt aan netto inkomende zonnestraling. Nou, dat gaat richting de 241, 242.en de aarde gaat steeds verder opwarmen totdat die warmtestraling ook die 242 bereikt. Ja en er is geloof ik nog geen uitsluitsel over wat voor temperaturen daarbij horen. Dat weet
niet alles. Nee dat weten we niet precies maar daar hebben we wel goede schattingen voor. Oké
Marnix Kluiters
en als je nou dat systeem op die manier bekijkt, wat gaat er dan gebeuren en waarna kunnen we die opwarming ook weer stoppen? Ik bedoel, wat moeten we nu eigenlijk doen? Want we zien dus een aantal factoren, die broeikasgassen
die infraroodstaling tegenhouden. We zien dat de reflectie afneemt. Is dan het enige wat we kunnen doen om het te stoppen, uitstoot van broeikasgassen stoppen en ook eigenlijk die concentratie van CO2, methaan, waterdamp en zo
allemaal weer naar beneden krijgen?
Frank Selten
Ja, je beantwoordt je eigen vraag eigenlijk. Ja, dat moeten we doen. Dus we moeten zorgen dat de aarde weer makkelijker zijn warmte kwijt kan. Door het aantal boeikensgassen in de atmosfeer terug te brengen. Dat is de meest veilige optie. Mensen denken ook aan andere opties.
Je kunt natuurlijk ook iets gaan doen aan die reflecteerde zonlicht. Dus als je het aardoppervlak wat meer reflecterend gaat maken. Dan zorgt dat ook voor afkoeling. Alleen, dat noemen ze dan geoengineering.
Daar zitten allerlei risico’s aan. Want als je ingaat grijpen in het klimaatsysteem, dan kan het op manieren reageren die gewoon heel erg ongelukkig kunnen uitpakken voor delen van de wereld. Regenpatronen kunnen gaan veranderen, windpatronen kunnen gaan veranderen.
Dus ingrijpen in de hoeveelheid gereflecteerd zonlicht, ja, dat is heel risicovol. Dus de meest veilige optie is zo snel mogelijk stoppen met de uitstoot en broeikasgrassen uit de lucht gaan halen.
Marnix Kluiters
Maar fysisch gezien is het eigenlijk heel simpel. Als we die reflectie gewoon terugbrengen tot dat het gat weer gedicht wordt, dan stopt de opwarming. Alleen wat er dan op lokaal niveau gebeurt, dan trek je wel een risico van je welste
natuurlijk open, omdat we geen idee hebben wat voor onvoorziene omstandigheden daarbij komen.
Frank Selten
Ja, bovendien moet je die aanpassingen die je dan doet, moet je blijven doen. Omdat als je dat niet meer doet, dat je dan weer volledig die opwarming om je oren krijgt.
Marnix Kluiters
Ja, en als we dan even kijken Frank, want waar gaat dit nu heen? Want we hebben nu eigenlijk best wel besproken dat die aarde dus niet in of dat systeem niet in balans is. Nou ja, goed, volgens mij die aarde interesseert het niet zoveel. Het is vooral dat wij heel erg gebaat zijn bij dat stabiele klimaat wat er was.
Die inbalans is dus al best wel groot. Tenminste, het lijkt heel klein, maar heeft grote effecten. Gaat die inbalans dan nog verder toenemen?
Frank Selten
Ja, dat denk ik van wel. Alleen dat hangt erg vanaf hoe groot de bijdrage is van de verandering in wolken aan die inbalans. Voor een deel kan dat ook een natuurlijke fluctuatie zijn. En wat verder heel belangrijk
is, is wat gaan we met de uitstoot doen? De uitstoot van broedersgassen stijgt nog steeds. Ze hebben nog niet gepiekt. Dus dat betekent dat we het systeem nog steeds verder uit de evicht brengen. En dat voorlopig de opwarming versneld door zal gaan.
Voor de komende tiental jaren.
Marnix Kluiters
Ja, en het einde is dus nog niet in zicht. Terwijl de gevolgen voor de mensen eigenlijk steeds groter worden. En daarin zitten dus een aantal factoren waar we gewoon aan de knoppen kunnen draaien. Brouwik als gasuitstoot zijn we zelf bij. Geoengineering, een heel ingewikkeld experiment.
Ook met allerlei ethische vraagstukken.
Frank Selten
Ja, ontbossing tegen gaan heel snel. En nieuwe bossen aanplanten.
Marnix Kluiters
En er zijn dus ook nog allerlei factoren die wel invloed hebben, maar waarvan we niet zo goed weten, omdat we geen glazen bol hebben, wat die invloeden precies gaan zijn.
Frank Selten
Ja, we weten niet precies hoe het klimaatsysteem werkt. Dus die versnelling van de klimaatverandering die we nu zien, komt deels door wolken. En dat is nog een heel erg onzekere factor waar wolken zich aan gedragen. Wel zeker is, is gewoon het systeem brengen we steeds verder uit evenwicht we weten heel goed wat we moeten
doen broeikas gas omlaag brengen dus het is echt tijd van actie ja en jij hebt het over tijd voor
Marnix Kluiters
actie hij zal ook bij het kanemie veel jonge mensen zien die toch ook gaan kijken want die metingen worden dus ook steeds beter dat ze eigenlijk überhaupt wel heel erg gaaf natuurlijk dat we gewoon dit weten als mensheid dat is ook wel indrukwekkend dat we dit hier iets zinnigs over
kunnen zeggen gewoon überhaupt kan kennis maar ook dat we daarna het empirisch kunnen meten en kunnen zien dat het klopt, theorie en praktijk. Maar dan ben ik toch als laatste ook wel heel erg benieuwd van, ja, als je nou jonge
mensen nu gaat starten aan hun carrière, wat zou je die nog mee willen geven? Ja, en denk
Frank Selten
goed na over waar je je tijd en energie aan wilt spenderen. Als je het hebt over de toekomst, ja, ik geloof heel erg in bewustwording, bewustwaken van mensen, wat hun rol is in deze wereld, wat hun relatie is tot de wereld.
Daar hoort er ook kennis en inzicht bij. Maar wat er ook bij hoort is gewoon een verwondering voor hoe wonderlijk dit allemaal in elkaar, hoe wonderlijk dit leven is. Al die factoren die op elkaar inwerken, dat je daar onlosmakelijk deel van uitmaakt. En dat je dat steeds bewuster wordt.
En dat je daar met elkaar over hebt. De natuur houdt zich aan natuurwetten. De natuur ligt nooit. Kijk, in onze menselijke wereld verzinnen we wetten, maar die worden niet altijd handhaafd en die worden ontdoken. Maar we leven
in een prachtige wereld die zich houdt aan bepaalde wetten. En dan is het gewoon heel erg verstandig en slim om die wetten te leren kennen en te leren wat jouw relatie is tot de wereld.
Ja, zodanig dat je tot een harmonieuze samenleving kunt komen.
Marnix Kluiters
Ja, want de natuur gaat helaas niet in discussie of geeft niet wat extra tijd als bepaalde normen niet gehaald zijn of zo.
Frank Selten
Nee.
Marnix Kluiters
En volgens mij is het wel zo dat de natuur heel lang voor ons heeft gewerkt. Toch ook in de manier waarop we de afgelopen tienduizend jaar onze samenleving hebben kunnen laten werken tot waar we nu zitten met alle elektronica die er ook is. En alle vruchten die we daarvan geplukt hebben.
Maar dat we vooral moeten zorgen dat de natuur ons niet tegen gaat werken.
Frank Selten
Ja, en ik denk dat het hele concept van wij en de natuur. Dat dat een oud achterhaald concept is. Wij zijn onderdeel van die natuur. Je kan ons niet los zien van die natuur. En dat zie je in het klimaatsysteem heel erg duidelijk.
Wij stralen ook warmtestraling uit. Wij nemen ook zuurstof op en ademen CO2 uit. We maken gewoon deel uit van de natuur. Dus het menselijke idee is dat wij losstaan van de natuur is
gewoon, ja, dat strookt niet met hoe het werkelijk is.
Marnix Kluiters
Nee, we zijn er onderdeel van. En daar zullen we vooral mee moeten leren leven.
Frank Selten
Ja, en ons bewuster van worden. En dat leren waarderen. En daar ook voor hebben. En dan kan een hele wonderlijke wereld voor je opengaan. Het gevoel van dat je alleen bent en afgescheiden is een ingebeeldere werkelijkheid die niet bestaat.
Marnix Kluiters
Ja, dat zijn mooie laatste woorden. Ik hoop dat het niet te technisch is geweest vandaag. Maar volgens mij wel een hele mooie blik in hoe die energiehuishouding van het systeem aarde werkt. Zou mensen ook vooral willen doorvijzen naar jouw blogs die te vinden zijn via de site van het KNMI volgens mij gewoon?
Frank Selten
Ja, ze heten klimaatberichten. Ik ben niet de enige die klimaatberichten schrijft. Dat doen we met een aantal collega’s al sinds 2017. We hebben ongeveer 600 berichten. Op de website staan. Over allerlei onderwerpen. En een van die onderwerpen is die energiehuishouding van de aarde.
Marnix Kluiters
Ja, nou veel dank voor je tijd Frank.
Frank Selten
Graag gedaan, dankjewel. Wil je de interviews terugluisteren met andere CEO’s, politici, wetenschappers en activisten? Of meer weten over EcoSofie? net
