Klimaatvraagstukken hoofdstuk 1 paragraaf 1 en 3 vwo4

Klimaatvraagstukken vwo4

Hoofdstuk paragraaf 1 & 3

§1.1 Manieren om klimaten uit het verleden te reconstrueren

Paleoklimatologie, wetenschap die de vroegere klimaten op aarde onderzoekt en de mechanismen die de veranderingen hebben veroorzaakt.

• De meeste methoden zijn niet zo nauwkeurig, tegenwoordig gelukkig wel. Ze werken vaak met proxy-indicatoren, deze zeggen indirect iets over het klimaat van het verleden.

• Via oceaanbodemboringen komen veel gegevens en informatie naar boven over het klimaat van miljoenen jaren geleden. Door naar isotopen (atomen met dezelfde chemische eigenschappen, maar een ander gewicht) van bepaalde elementen in sedimenten en fossielen te kijken, kunnen warmere en koudere perioden worden vastgesteld.

Bijna alle zuurstof op aarde is ¹⁶O. ¹⁸O is veel zeldzamer en zwaarder (door 2 extra neutronen). ¹⁸O verdampt veel minder snel. Wanneer je een ijsboring maakt vind je op sommige plekken veel meer  ¹⁸O dan op andere plaatsen (¹⁶O blijft er altijd het meeste), je weet dat het dan warmer is geweest, omdat de ¹⁸O meer verdampt is. Wanneer je een zeebodemboring maakt en je vindt meer ¹⁸O dan op andere plaatsen is het juist een koude periode geweest, de ¹⁸O is toen namelijk moeilijk/niet verdampt en opgestegen.

• De ¹⁴C-methode wordt gebruikt om ouderdom aan te tonen, is gebaseerd op het feit dat ¹⁴C constant is in de lucht, maar afneemt in dood materiaal. De halfwaardetijd is 5736 jaar, daarna is de helft verdwenen. Na 60.000 jaar is het dus helemaal verdwenen. Door het ¹⁴C-gehalte te vergelijken met een opgestelde ijkschaal wordt de oudheid berekend.
• Het vakgebied geomorfologie, beschrijft en verklaart de vormen in het landschap (bijv. rivierdalen, berghellingen en kusten). Het heeft ook bijgedragen aan aanwijzingen van het vroegere klimaat (bijv. de aanwezigheid van stuwwallen, zwerfstenen en keileem in NL).

Aanwijzingen zijn ook te vinden in oude bodems, de bodemsamenstelling wordt mede bepaald door atmosferisch omstandigheden.

• Hoe dichterbij de huidige tijd, hoe nauwkeuriger het wordt (ook andere technieken). Twee van de meeste gebruikte technieken tijdens het Holoceen zijn:

• Palynologie (pollenanalyse), alle pollen zijn anders. Door de vegetatiesoorten kun je vegetatie vaststellen en dus verandering van klimaat. Wel kunnen pollen verplaatst zijn door de wind of oudere afzettingen zijn opnieuw gaan groeien.
• Dendrochronologie (jaarringen van bomen), je kunt ong. 11.000 jaar teruggaan. De dikte van de jaarringen geeft de klimatologische omstandigheden aan, vooral de variaties van neerslag zijn van invloed (meer dan de temperatuur verandering).

• Je kunt bij de laatste paar duizend jaar ook historische bronnen gebruiken. Hoe ouder, hoe minder betrouwbaar.

§1.3 Kwartair (2,5 miljoen jaar geleden tot heden)

• Het kwartair staat bekend om de afwisseling van glacialen (ijstijden) en interglacialen (warmere perioden). Dit komt door meerdere factoren die zich afspelen op verschillende tijdschalen.

• De conditionele factoren (randvoorwaarden voor een ijstijd):

• Ligging en verschuiving van continenten, door plaattektoniek. IJskappen kunnen alleen ontstaan op continenten (land), er moet dus veel land rond de polen liggen.
• Daling van de watertemperatuur. Wanneer het water bedekt is met ijs, krijg je sterke weerkaatsing en koelt het land eromheen snel af.

• Variaties in de baan van de aarde om de zon en de stand van de aardas zorgen voor temperatuurschommelingen. Ze beïnvloeden de verdeling van de zonnestraling over oceanen en continenten. Koude winters geven geen aanleiding tot ijstijd, er moet meer sneeuw vallen dan er afsmelt. Door het uitbreiden en terugkaatsen van de zon wordt de ijskap alleen maar groter. Dit vormt een belangrijk sturend mechanisme (factoren die bijdragen aan een gebeurtenis, maar niet de randvoorwaarden ervoor zijn) van ijstijden.

Milankovitch

• Het gebied van de zonnestraling op aarde wisselt door seizoenen en de veranderende positie van de aarde in de baan om de zon. Volgens het boek Canon of Insolation of the Ice-age Problem zijn er drie cycli verantwoordelijk voor de klimatologische variaties:

• Excentriciteit, de ellipsvormige baan van de aarde rond de zon verandert met een periode van 100.000-400.000 jaar. Op dit moment is de baan van de aarde bijna cirkelvormig.
• Scheefstelling, de aarde is gekanteld ten opzichte van haar baan om de zon. De aardas staat schuin en niet recht, hierdoor zijn er verschillende soorten seizoenen. Scheefstelling verandert in een periode van 41.000 jaar.
• Precessie, schommeling van de aardas (wiebelende tol om zijn eigen as). Nu staat het noordelijk halfrond het dichtst bij de zon in de winter en het verst weg in de zomer, dit wisselt rond de 10.000 jaar.

• Door deze drie grootheden zijn er variaties op de instraling die de aarde krijgt. Ook spelen broeikasgassen een belangrijke rol bij de grote temperatuurveranderingen.

• Het klimaat wordt ook bepaald door winden, neerslag, verdamping en zeestromen. Bekijk figuur 1.17 en lees de tekst die erbij hoort op bladzijde 24!

• In het Pleistoceen zijn variaties in het CO₂ gehalte geweest. Hoe minder CO₂, vermindering van broeikaseffect en dus lagere temperaturen.
• De laatste ijstijd heeft geen zeestromingspatroon gehad. Er werd toen geen warmte naar onze breedtegraad vervoerd. Waarom is niet duidelijk.
• Zonnevlekken veranderen tussen de 11 en 100 jaar. Hoe minder zonnevlekken hoe lager de temperatuur aan het oppervlak van de zon.
• Door grote vulkaanuitbarstingen kunnen stofdeeltjes in de dampkring het zonlicht reflecteren, hierdoor wordt het aardoppervlak dus kouder.