SMELTEN VAN DE POLEN: EVOLUTIE, OORZAKEN, GEVOLGEN, OPLOSSINGEN - MILIEU - 2026

Het smelten van de polen of het ontdooien is het verlies van de ijsmassa aan de uiteinden van de planeet als gevolg van de opwarming van de aarde. In die zin is opgemerkt dat op de noordpool (Arctisch) het zee-ijs is afgenomen en op Antarctica (zuidpool) het ijsijs afneemt met een snelheid van 219.000 miljoen ton / jaar.

Het ijs dat op beide polen wordt aangetroffen, is van een andere aard en de Noordpool is overwegend zee-ijs, terwijl Antarctica een continent is dat bedekt is met gletsjerijs. Zee-ijs is bevroren zeewater en gletsjerijs is het product van verdichting van sneeuwlagen op het land.

Arctische ijskap. Bron: NASA

Wanneer zee-ijs smelt, verhoogt het het waterpeil niet, terwijl gletsjerijs, dat zich boven de landmassa bevindt, de zee in loopt en het niveau kan verhogen. Aan de andere kant veroorzaakt het smelten van de polen veranderingen in de watertemperatuur, wat de ecologie van het gebied en de circulatie van grote zeestromingen beïnvloedt.

Het smelten van de polen wordt veroorzaakt door de temperatuurstijging van de atmosfeer, de zee en het land. De temperatuur van de planeet is gestegen als gevolg van de ontwikkeling van de industriële revolutie vanaf het midden van de 18e eeuw.

Evenzo zijn grote stukken land ontbost om fabrieken en steden te bouwen en de landbouw uit te breiden om meer voedsel te genereren. Daarom is de CO2-uitstoot in de atmosfeer toegenomen en is de fixatie door planten, koralen en plankton afgenomen.

Atmosferisch CO2 is een broeikasgas, dat bijdraagt ​​aan het verhogen van de gemiddelde temperatuur van de planeet. Dit heeft het natuurlijke evenwicht veranderd en heeft geleid tot het smelten van het zee-ijs en de gletsjers in de wereld.

De gevolgen van het smelten van de polen kunnen zeer ernstig zijn omdat meteorologische processen en de beweging van zeestromingen worden gewijzigd.

Een van de mogelijke oplossingen om het smelten van de polen te voorkomen, is het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen zoals CO2, methaan en stikstofdioxide. Evenzo moeten de ontbossing van de bossen en de vervuiling van de oceanen worden teruggedrongen.

Hiervoor is een ontwikkelingsmodel nodig dat duurzaam is, gebaseerd op schone energie met een laag verbruik en in balans met de natuur.

Evolutie van de 18e eeuw (industriële revolutie) tot heden

Paleoklimatologische studies (van oude klimaten) die aan beide polen zijn uitgevoerd, geven aan dat er gedurende 800.000 jaar geen veranderingen waren in de natuurlijke cycli van verwarming en koeling. Ze waren gebaseerd op CO2-concentraties van 180 ppm (parts per million) in de koude fase en 290 ppm in de warme fase.

Halverwege de negentiende eeuw werd echter een toename van de concentratie van atmosferisch CO2 opgemerkt, die de limiet van 290 ppm overschreed. Dit heeft geresulteerd in een stijging van de gemiddelde temperatuur van de planeet.

De industriële revolutie

De sociaaleconomische expansie van Europa begon rond het jaar 1760 in Engeland en breidde zich uit naar Amerika, het staat bekend als de Industriële Revolutie. Deze ontwikkeling was de oorzaak van de toename van de CO2-concentratie door verbranding van fossiele brandstoffen, met name kolen.

Eerste industriële revolutie: steenkool

De energiebasis van de beginfase van de industriële revolutie was steenkool, gekoppeld aan een reeks wetenschappelijke ontdekkingen en veranderingen in de sociale structuur. Onder deze valt het gebruik van machines op waarvan de energiebron stoom was die werd verwarmd door kolen te verbranden.

Daarnaast werd steenkool gebruikt voor de opwekking van elektriciteit en in de staalindustrie. Op deze manier begon de onbalans in het wereldklimaat, wat later tot uiting zou komen in verschillende milieuproblemen.

Olie en gas

Aangenomen wordt dat de uitvinding van de verbrandingsmotor en het gebruik van olie en gas hebben geleid tot een tweede industriële revolutie tussen het einde van de 19e en het begin van de 20e eeuw. Dit heeft geresulteerd in een versnelde toename van CO2 die aan de atmosfeer wordt toegevoegd als gevolg van menselijke activiteiten.

20e eeuw: sprong in CO2-concentratie

Tegen het midden van de 20e eeuw omvatte de industriële ontwikkeling het grootste deel van de planeet en begonnen de CO2-concentraties in versneld tempo te groeien. In 1950 was de CO2-concentratie hoger dan 310 ppm en tegen het einde van de eeuw 380 ppm.

De smeltende ijskappen

Smeltend gletsjerijs op Antarctica. Bron: Vincent van Zeijst

Onder de vele gevolgen van de economische revolutie valt het smelten van zee- en landijs op. Antarctica heeft sinds 1992 naar schatting drie miljard ton ijs verloren.

Dit verlies is de afgelopen zes jaar versneld en wordt geschat op gemiddeld 219.000 miljoen ton / jaar.

In 2016 is de temperatuur van het noordpoolgebied met 1,7 ºC gestegen en voor 2019 wordt geschat dat het ijs van de noordpool slechts 14,78 miljoen vierkante kilometer bedekte, dit is 860.000 vierkante kilometer onder het maximale gemiddelde dat tussen 1981 en 2010.

Oorzaken

Het smelten van de polen is het product van de stijging van de temperatuur van de planeet, ook wel de opwarming van de aarde genoemd. Een studie uitgevoerd door de NSIDC (US National Snow and Ice Data Center) in 2011 schatte dat de temperatuur van het noordpoolgebied tussen de 1 en 4ºC steeg.

Aan de andere kant heeft NASA aangegeven dat de gemiddelde temperatuur met 1,1 ºC is gestegen ten opzichte van de periode 1880/1920 (1,6 ºC op land en 0,8 ºC op zee). Er worden twee hoofdoorzaken van de stijging van de temperatuur op aarde beschouwd:

-Verhoging van de CO2-uitstoot

Natuurlijke cyclus

Volgens paleoklimatologische studies hebben zich in de afgelopen 800.000 jaar ongeveer 8 ijstijden voorgedaan op de planeet. Deze perioden van lage temperaturen werden afgewisseld met warme perioden en deze afwisseling viel samen met variaties in de concentratie van CO2 in de atmosfeer.

Deze variaties waren het product van een natuurlijk mechanisme, gebaseerd op de toevoer van CO2 aan de atmosfeer door vulkaanuitbarstingen en het opvangen ervan door de groei van koralen in warme ondiepe zeeën.

Geschat wordt dat in warme periodes concentraties van 290 ppm CO2 werden bereikt en in koude periodes 180 ppm CO2.

Broeikaseffect

Aan de andere kant fungeert CO2 als een broeikasgas omdat het voorkomt dat thermische straling van de aarde naar de ruimte komt. Dit resulteert in een stijging van de temperatuur van de planeet.

Kunstmatige cyclus

Vanaf het midden van de 19e eeuw begon deze natuurlijke cyclus van verwarming en koeling te veranderen door menselijke activiteiten. In die zin had de CO2-concentratie in 1910 300 ppm bereikt.

In 1950 bereikte het kooldioxidegehalte 310 ppm, in 1975 330 ppm en aan het einde van de 20e eeuw 370 ppm.

De fundamentele oorzaak van deze toename van de CO2-concentratie in de atmosfeer is voornamelijk te wijten aan de verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool en olie). Op deze manier komen grote hoeveelheden CO2 die miljoenen jaren geleden door planten zijn opgevangen, vrij in de atmosfeer.

- Afname van koolstofputten

Groentemassa's, plankton en koralen leggen koolstof vast in hun ontwikkelingsprocessen door CO2 uit de atmosfeer te halen. Daarom gedragen ze zich als koolstofputten door het onderdeel te maken van hun lichaamsstructuren.

De vernietiging van bossen en de vervuiling van de zeeën, waardoor koralen doodgaan en het plankton afneemt, hebben de snelheid van koolstofvastlegging verminderd.

Het bos

Bossen zijn in Europa sinds 1850 met 436.000 km2 afgenomen en vervangen door steden, industrieën, landbouwvelden of plantagebossen met uniformiteit van soorten.

Het verlies van vegetatiebedekking verhoogt de temperatuur met 0,23 ºC in de getroffen gebieden door de toegenomen invloed van zonnestraling op het aardoppervlak. Het albedo-effect van het bos (vermogen om zonnestraling te reflecteren) is 8 en 10% en bij kappen gaat dit effect verloren.

Aan de andere kant, wanneer vegetatiebranden optreden, komt er vaste koolstof vrij in de vegetatiemassa die zich ook ophoopt in de atmosfeer. Op deze afbeelding kun je de ontbossing in een gebied van de Amazone zien:

De oceanen

Verontreiniging door de oceaan veroorzaakt verzuring van zeewater en er worden giftige stoffen afgezet die de dood van ongeveer 50% van de koralen hebben veroorzaakt. Bovendien kan deze verzuring het plankton aantasten dat de meeste koolstof vastlegt.

Gat in de ozonlaag

De ozonlaag is een ophoping van deze vorm van zuurstof (O3) in de bovenste lagen van de stratosfeer. Ozon vermindert de hoeveelheid ultraviolette straling die de aarde binnendringt, waardoor de temperatuur wordt gehandhaafd en de schadelijke effecten van deze straling worden voorkomen.

In 1985 ontdekten wetenschappers een gat in de ozonlaag boven Antarctica, dat een belangrijke factor is bij het smelten van het ijs in dit gebied. Dit wordt veroorzaakt door verschillende gassen die door menselijke activiteiten in de atmosfeer worden uitgestoten, zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's).

Gevolgen

Door de toename van de concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer stijgt de temperatuur. Daarom wordt het smelten van de polen veroorzaakt met ernstige wereldwijde gevolgen:

-Stijgende zeespiegel

Het directe gevolg van het smelten van ijs is de stijging van de zeespiegel. Als bijvoorbeeld al het Antarctische ijs zou smelten, zou de zeespiegel tot 70 m stijgen.

Als dit zou gebeuren, zouden veel van de kuststeden onder water komen te staan ​​en zou de ecologie van grote gebieden kunnen worden gewijzigd. Op Antarctica is er 13.979.000 km2 bevroren landoppervlak en de ijsafvoer in het gebied is tussen 2002 en 2006 verdubbeld.

In het noordpoolgebied bevindt zich in Groenland het gletsjerijs dat de zeespiegelstijging kan veroorzaken. Andere arctische gebieden met gletsjerijs zijn de Canadese archipel, de Russische Arctische eilanden, de archipel Svalbard en Jhan Mayen en het continentale Noordpoolgebied.

-Erosie van de Arctische kusten

Gesmolten ijsberg bij Cape York (Groenland). Bron: Brocken Inaglory Deze afbeelding is bewerkt door Gebruiker: CillanXC

De poolcirkel omvat de kusten van: Groenland, Canada, de Verenigde Staten, IJsland, Noorwegen, Zweden, Finland en Rusland. Deze kusten staan ​​bekend als zachte kusten omdat ze niet bestaan ​​uit rotsachtig substraat, maar uit permafrost.

Door de opwarming van de aarde smelt de permafrost en wordt de onderste structuur blootgesteld aan erosie. De gebieden die het meest worden getroffen door erosie zijn Laptev, Oost-Siberië en de Beaufortzee in Alaska, waar hun kusten al een verlies tot 8 meter vertonen.

Ook komt bij het smelten van permafrost grote hoeveelheden CO2 en methaan vrij die vastzitten in de bevroren sneeuwlagen.

-Verandering van atmosferische patronen

Naarmate de zeespiegel stijgt, wordt de verdamping beïnvloed en daarom veranderen veel meteorologische gebeurtenissen. Dit kan verschillende gevolgen hebben:

Veranderende atmosferische circulatiepatronen en oceaanstromingen

De oceanische temperatuur kan worden beïnvloed door de opname van massa's smeltwater (warmer dan vloeibaar zeewater) door het smelten van de polen. Dit kan ook het normale verloop van zeestromingen beïnvloeden.

In het geval van het smelten van het poolijs, zal de Golfstroom worden beïnvloed. Deze stroming verplaatst een grote hoeveelheid warm water van de Golf van Mexico naar de Noord-Atlantische Oceaan.

Daarom kunnen thermische regimes worden gewijzigd en warmere lucht genereren in het noordpoolgebied en Midden-Amerika en koelere lucht in Noordwest-Europa.

Verhoging van de frequentie van warm-koude afwisseling

Hittegolven afgewisseld met koudegolven komen wereldwijd steeds vaker voor. In het geval van hittegolven wordt ingezien dat ze in steeds kleinere intervallen en met een langere duur optreden.

Verhoogde regenval

Naarmate het poolijs smelt, neemt de massa vloeibaar water toe en beïnvloedt de temperatuurstijging de verdamping. Als gevolg hiervan neemt de regenval toe, die steeds heviger kan worden en onregelmatiger kan optreden.

Erosie en woestijnvorming

Door de toename van stortregens en de grotere frequentie van afwisseling tussen koude en warme golven, kan de bodemerosie toenemen.

Afname van de watervoorraden

Poolijs is het grootste zoetwaterreservoir op aarde. Op zo'n manier dat het smelten en mengen ervan met zeewater een aanzienlijk verlies aan drinkwater betekent.

-Impact op de biodiversiteit

Het smelten van zee-ijs in de Noordelijke IJszee en van permafrost aan de kusten heeft een negatieve invloed op de leefgewoonten van de soorten die zich in deze gebieden bevinden. Bovendien hebben de klimaatveranderingen die het smelten van de polen wereldwijd teweegbrengt een negatieve invloed op de biodiversiteit van de planeet.

De vegetatie

Toendra-soorten, zoals korstmossen en mossen, worden gedurende het jaar beïnvloed door de verandering van vries- en dooipatronen. Aan de andere kant zorgt het smelten van het noordpoolgebied ervoor dat soorten uit warmere breedtegraden de toendra kunnen binnendringen en inheemse soorten kunnen verdringen.

De ijsberen

IJsbeer in Svalbard (Noorwegen). Bron: Arturo de Frias Marques

IJsberen zijn dieren die leven, jagen en broeden op Arctisch zee-ijs en zijn een emblematisch geval. De drastische afname van het zee-ijs in de zomer bedreigt hun bevolking verspreid over Alaska, Canada, Groenland, Noorwegen en Rusland.

Momenteel wordt geschat dat er in dat hele gebied minder dan 25.000 exemplaren van ijsberen zijn. Deze dieren jagen op zeehonden in de winter en de lente om vetreserves op te bouwen die hen in staat stellen de zomer te overleven.

Tijdens de warmere periode hebben ijsberen meer moeite om op zeehonden te jagen, omdat ze gemakkelijker bewegen. Van hun kant worden ze in de winter gedwongen naar de oppervlakte te komen, wanneer beren ze gemakkelijker kunnen vangen.

Door het smelten van de polen neemt het ijs af en smelt het ook eerder in het seizoen. Dit heeft tot gevolg dat ijsberen op minder zeehonden kunnen jagen en dus minder snel zullen overleven.

De kariboe

In de afgelopen decennia zijn de kariboe-populaties met 50% afgenomen als gevolg van de temperatuurstijging. Daarom is het smeltpatroon van de rivieren die hun migratiecycli markeren, veranderd.

Dit alles bevordert de invasie van vegetatie uit warmere landen die de mossen en korstmossen verdringt die het voedsel van deze soort zijn.

-Levensstijlveranderingen en cultureel verlies

De Nenets

Ze zijn een Siberische etnische groep waarvan de bron van leven de kuddes rendieren zijn waaruit ze voedsel, kleding, schuilplaatsen en transport halen.

Rendieren grazen voornamelijk mos en korstmossen die kenmerkend zijn voor deze arctische gebieden, die zijn verminderd door de temperatuurstijging.

Inuit

Het is een etnische groep die de kusten van Alaska bewoont en van oudsher afhankelijk is van vissen en jagen op zeehonden, walvissen en ijsberen.

Door de opwarming van de aarde trekt het zee-ijs zich echter terug en trekken de wildbevolking naar elders. Daarom gaat de traditionele kennis en manier van leven van deze gemeenschappen verloren.

Aan de andere kant beginnen soorten zoals zalm en roodborstjes die geen deel uitmaken van de Inuit-cultuur in deze gebieden te verschijnen.

De sami

Het is een etnische groep afkomstig van de arctische kusten van Noorwegen die zich toelegt op het hoeden van rendieren, wat de basis vormt van zijn cultuur. Rendieren trekken naar de kust voordat de rivieren ontdooien, maar hun gedragspatronen worden veranderd door het smelten van de polen.

Oplossingen

Vermindering van de uitstoot van broeikasgassen

Om het smelten van de polen te stoppen, is een drastische vermindering van de uitstoot van broeikasgassen nodig. Deze afname moet hoger zijn dan de doelstellingen die zijn vastgelegd (en niet volledig worden gehaald) in het Kyoto-protocol.

Dit protocol maakt deel uit van het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering (UNFCCC). Het werd in 1997 overeengekomen in Kyoto, Japan en stelt quota vast om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.

De economische belangen van de landen die de meeste emissies genereren, hebben echter invloed gehad op de naleving van het Kyoto-protocol.

Herbebossing en bescherming van bosmassa's

De aanvullende maatregel om de uitstoot te verminderen is het behoud van bestaande bossen en het vergroten van de oppervlakte die erdoor wordt bestreken. De grootste bosuitbreidingen bevinden zich echter in ontwikkelingslanden die uitbreidingsplannen hebben die tot massale ontbossing leiden.

Ontwikkelde landen hebben zeer kleine bosmassa's, omdat ze werden ontbost tijdens de oprichting van de industriële revolutie.

Beheersing van vervuiling van de zeeën

De zeeën zijn de belangrijkste koolstofput door koralen, plankton en vissen en vangen ongeveer 50% van de atmosferische koolstof op. Om deze reden is het essentieel om het evenwicht van de oceaan te garanderen en de vervuiling van zeewater, voornamelijk met kunststoffen, te verminderen.

Geo-engineering

Sommige wetenschappers hebben geo-engineering-alternatieven voorgesteld, zoals het injecteren van zwavel-aerosolen in de polaire stratosfeer om globale schaduw te genereren.

Zwavel-aerosolen verminderen het binnendringen van zonnestraling en koelen daarom de aarde af, maar dit kan de verdamping beïnvloeden en de neerslag in sommige gebieden verminderen.

Referenties

1. Arctisch programma (2019). Arctic Report Card: Update voor 2018. Effecten van aanhoudende opwarming van de Noordpool blijven toenemen. Genomen uit arctic.noaa.gov
2. Becher M, Olofsson J, Berglund L en Klaminder J (2017). Verminderde cryogene verstoring: een van de mogelijke mechanismen achter de vegetatieverandering in het noordpoolgebied. Polar Biology 41: 101-110.
3. Eraso A en Dominguez MC (Gezien op 07/11/2019). De dooi in het noordpoolgebied en de zuidpool. Pleistocene ijstijden en de huidige opwarming van de aarde.
   Ontleend aan antarkos.org.uy. - Huettmann F (Ed.) (2012). Bescherming van de drie polen. Springer. New York, Verenigde Staten. 333 p.
4. Pacheco-Pino S en Valdés-Cavieres C (2012). Milieu-effect van het smelten van het noordpoolgebied en de impact ervan op het toerisme. Inter-American Journal of Environment and Tourism (RIAT) 8: 8-16.
5. Rasch, PJ; Tilmes, S.; Turks, RP; Robock, A.; Oman, L.; Chen, C .; Stenchikov, GL; Garcia, RR (2008). "Een overzicht van geo-engineering van het klimaat met behulp van stratosferische sulfaataerosolen". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Serie A, Wiskundige en Exacte Wetenschappen. 366 (1882): 4007-4037.
6. Wigley TML (oktober 2006). Een gecombineerde mitigatie / geo-engineeringbenadering van klimaatstabilisatie. Science 314: 452-454.