Als de mens de komende eeuwen fossiele brandstoffen op de gebruikelijke manier blijft gebruiken, zullen de poolkappen uitgeput raken, zal de zeespiegel van de oceaan met zeven meter stijgen en zullen de mediane luchttemperaturen stijgen tot 14,5 graden warmer dan de huidige dag .
Dit zijn de verbluffende resultaten van simulaties van klimaat- en koolstofcyclusmodellen uitgevoerd door wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory. Door een gekoppeld klimaat- en koolstofcyclusmodel te gebruiken om naar wereldwijde klimaat- en koolstofcyclusveranderingen te kijken, ontdekten de wetenschappers dat de aarde met 8 graden Celsius (14,5 graden Fahrenheit) zou opwarmen als mensen tegen 2300 de beschikbare fossiele brandstoffen van de hele planeet zouden gebruiken.
De temperatuurstijging zou alarmerende gevolgen hebben voor de poolkappen en de oceaan, zei hoofdauteur Govindasamy Bala van het directoraat Energie en Milieu van het Laboratorium.
Alleen al in de poolgebieden zou de temperatuur meer dan 20 graden Celsius stijgen, waardoor het land in de regio zou moeten veranderen van ijs en toendra naar boreale bossen.
"De temperatuurschatting is eigenlijk conservatief omdat het model geen rekening hield met veranderend landgebruik zoals ontbossing en uitbouw van steden tot afgelegen wildernisgebieden," zei Bala.
Het huidige niveau van koolstofdioxide in de atmosfeer is 380 delen per miljoen (ppm). Tegen het jaar 2300 voorspelt het model dat dat bedrag bijna zou verviervoudigen tot 1.423 ppm.
In de simulaties zijn bodem en levende biomassa netto koolstofputten, die een aanzienlijke hoeveelheid koolstofdioxide zouden onttrekken die anders in de atmosfeer zou achterblijven door de verbranding van fossiele brandstoffen. Het echte scenario kan echter een beetje anders zijn.
"Het landecosysteem zou niet zoveel kooldioxide opnemen als het model veronderstelt", zei Bala. “In feite neemt het in het model veel meer koolstof op dan in de echte wereld, omdat het model geen stikstof- / nutriëntbeperkingen had om op te nemen. We hielden ook geen rekening met veranderingen in landgebruik, zoals het kappen van bossen. "
Het model laat zien dat de opname van CO² in de oceaan in de 22e en 23e eeuw begint af te nemen als gevolg van de opwarming van het oceaanoppervlak, waardoor CO²-fluctuaties uit de oceaan worden verdreven. Het duurt langer voordat de oceaan CO² opneemt dan biomassa en bodem.
Tegen het jaar 2300 wordt respectievelijk ongeveer 38 procent en 17 procent van de kooldioxide die vrijkomt bij de verbranding van alle fossiele brandstoffen over land en door de oceaan opgenomen. De resterende 45 procent blijft in de atmosfeer.
Of er nu koolstofdioxide vrijkomt in de atmosfeer of in de oceaan, uiteindelijk komt ongeveer 80 procent van de CO² in de oceaan terecht in een vorm die de oceaan zuurder maakt. Terwijl de koolstofdioxide in de atmosfeer is, kan het een ongunstige klimaatverandering veroorzaken. Wanneer het in de oceaan terechtkomt, kan verzuring schadelijk zijn voor het zeeleven.
De modellen voorspellen een vrij drastische verandering, niet alleen in de temperatuur van de oceanen, maar ook in het zuurgehalte, dat vooral schadelijk zou zijn voor mariene organismen met schelpen en skeletmateriaal gemaakt van calciumcarbonaat.
Calciumcarbonaatorganismen, zoals koraal, dienen als klimaatstabilisatoren. Wanneer de organismen sterven, nestelen hun carbonaatschillen en -skeletten zich op de oceaanbodem, waar sommige oplossen en andere in sedimenten worden begraven. Deze afzettingen helpen de chemie van de oceaan en de hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer te reguleren. Eerder Livermore-onderzoek wees echter uit dat de onbeperkte uitstoot van kooldioxide uit fossiele brandstoffen in de atmosfeer het uitsterven van deze klimaatstabiliserende mariene organismen zou kunnen bedreigen.
"Het verdubbelde CO²-klimaat waar wetenschappers al tientallen jaren voor waarschuwen, begint een doel te worden dat we zouden kunnen bereiken als we hard werken om de CO²-uitstoot te beperken, in plaats van het vreselijke resultaat dat zou kunnen optreden als we niets doen," zei Ken Caldeira van de afdeling Global Ecology van de Carnegie Institution en een van de andere auteurs.
Bala zei dat de meest drastische veranderingen in de periode van 300 jaar zouden zijn in de 22e eeuw, wanneer de neerslag verandert, een toename van het atmosferische neerslagwater en een afname van de grootte van het zee-ijs het grootst zijn en wanneer de emissiecijfers het hoogst zijn. Volgens het model verdwijnt de zee-ijsbedekking tegen het jaar 2150 tijdens de zomers op het noordelijk halfrond bijna volledig op het noordelijk halfrond.
'We hebben een heel holistisch standpunt ingenomen', zei Bala. 'Wat als we alles verbranden? Het wordt een wake-up call in klimaatverandering. '
Wat sceptici van de opwarming van de aarde betreft, zei Bala dat het bewijs al duidelijk is.
"Zelfs als mensen er vandaag niet in geloven, zal het bewijs er over twintig jaar zijn", zei hij. 'Dit zijn problemen op lange termijn.'
Hij wees op de Europese hittegolf van 2003 en het Atlantische orkaanseizoen van 2005 als voorbeelden van extreme klimaatverandering.
"We weten zeker dat we de komende 300 jaar warm zullen worden", zei hij. 'In werkelijkheid zijn we misschien slechter af dan we voorspellen.'
Andere Livermore-auteurs zijn Arthur Mirin en Michael Wickett, samen met Christine Delire van ISE-M aan de Université Montepellier II.
Het onderzoek verschijnt in het nummer van 1 november van het Journal of Climate van de American Meteorological Society.
Lawrence Livermore National Laboratory, opgericht in 1952, heeft een missie om de nationale veiligheid te waarborgen en wetenschap en technologie toe te passen op de belangrijke kwesties van onze tijd. Lawrence Livermore National Laboratory wordt beheerd door de University of California voor de National Nuclear Security Administration van het Amerikaanse Department of Energy.
Oorspronkelijke bron: LLNL News Release
