Wetenschap
Eunice Foote beschreef de broeikasgaseffecten van kooldioxide in 1856. Credit:Carlyn Iverson/NOAA Climate.gov
Lang voor de huidige politieke verdeeldheid over klimaatverandering, en zelfs vóór de Amerikaanse burgeroorlog (1861-1865), een Amerikaanse wetenschapper genaamd Eunice Foote documenteerde de onderliggende oorzaak van de huidige klimaatveranderingscrisis.
Het was 1856. Foote's korte wetenschappelijke artikel was het eerste dat de buitengewone kracht van kooldioxidegas om warmte te absorberen beschreef - de drijvende kracht achter de opwarming van de aarde.
Kooldioxide is een geurloze, smaakloos, transparant gas dat ontstaat wanneer mensen brandstoffen verbranden, inclusief kolen, olie, benzine en hout.
Terwijl het aardoppervlak opwarmt, je zou kunnen denken dat de warmte gewoon terug de ruimte in zou stralen. Maar, het is niet zo simpel. De atmosfeer blijft heter dan verwacht, voornamelijk door broeikasgassen zoals koolstofdioxide, methaan en atmosferische waterdamp, die allemaal uitgaande warmte absorberen. Ze worden "broeikasgassen" genoemd omdat, niet anders dan het glas van een broeikas, ze houden warmte vast in de atmosfeer van de aarde en stralen deze terug naar het oppervlak van de planeet. Het idee dat de atmosfeer warmte vasthield was bekend, maar niet de oorzaak.
Foote voerde een eenvoudig experiment uit. Ze stopte een thermometer in elk van twee glazen cilinders, pompte kooldioxidegas in de ene en lucht in de andere en zette de cilinders in de zon. De cilinder met kooldioxide werd veel heter dan die met lucht, en Foote realiseerde zich dat koolstofdioxide de warmte in de atmosfeer sterk zou absorberen.
Foote's ontdekking van de hoge warmteabsorptie van kooldioxidegas bracht haar tot de conclusie dat "... als de lucht er een groter aandeel kooldioxide mee had gemengd dan nu, een verhoogde temperatuur" zou resulteren.
Een paar jaar later, in 1861, de bekende Ierse wetenschapper John Tyndall heeft ook de warmteabsorptie van koolstofdioxide gemeten en was zo verrast dat iets "zo transparant voor licht" zo sterk warmte kon absorberen dat hij "enkele honderden experimenten met deze ene stof deed".
Tyndall erkende ook de mogelijke effecten op het klimaat, zeggen dat "elke variatie" van waterdamp of kooldioxide "een klimaatverandering moet veroorzaken". Hij nam ook nota van de bijdrage van andere koolwaterstofgassen, zoals methaan, zou kunnen doen aan klimaatverandering, schrijven dat "een bijna onmerkbare toevoeging" van gassen zoals methaan "grote effecten op het klimaat" zou hebben.
Eunice Foote's paper in het American Journal of Science and Arts. Krediet:Royal Society
Mensen waren al in de jaren 1800 bezig met het verhogen van koolstofdioxide
Tegen de jaren 1800, menselijke activiteiten zorgden al voor een dramatische toename van de koolstofdioxide in de atmosfeer. Door steeds meer fossiele brandstoffen te verbranden - steenkool en uiteindelijk olie en gas - kwam er een steeds grotere hoeveelheid koolstofdioxide in de lucht.
De eerste kwantitatieve schatting van door kooldioxide veroorzaakte klimaatverandering werd gemaakt door Svante Arrhenius, een Zweedse wetenschapper en Nobelprijswinnaar. In 1896, hij berekende dat "de temperatuur in de Arctische gebieden zou stijgen met 8 of 9 graden Celsius als koolstofdioxide zou toenemen tot 2,5 of 3 keer" zijn niveau op dat moment. De schatting van Arrhenius was waarschijnlijk conservatief:sinds 1900 is het koolstofdioxide in de atmosfeer gestegen van ongeveer 300 delen per miljoen tot ongeveer 417 ppm als gevolg van menselijke activiteiten, en het Noordpoolgebied is al met ongeveer 3,8 C (6,8 F) opgewarmd.
Nils Ekholm, een Zweedse meteoroloog, Akkoord, schreef in 1901 dat "de huidige verbranding van steenkool zo groot is dat als het doorgaat... het ongetwijfeld een zeer duidelijke stijging van de gemiddelde temperatuur van de aarde moet veroorzaken." Ekholm merkte ook op dat koolstofdioxide werkte in een laag hoog in de atmosfeer, boven waterdamplagen, waar kleine hoeveelheden koolstofdioxide van belang waren.
Dit alles werd ruim een eeuw geleden goed begrepen.
aanvankelijk, wetenschappers dachten dat een mogelijke kleine stijging van de temperatuur op aarde een voordeel zou kunnen zijn, maar deze wetenschappers konden zich de komende enorme toename van het gebruik van fossiele brandstoffen niet voorstellen. 1937, De Engelse ingenieur Guy Callendar documenteerde hoe stijgende temperaturen correleerden met stijgende koolstofdioxideniveaus. "Door brandstofverbranding, man heeft ongeveer 150 toegevoegd, 000 miljoen ton koolstofdioxide in de lucht in de afgelopen halve eeuw, " Hij schreef, en "de wereldtemperaturen zijn zelfs gestegen …."
De Keeling-curve volgt de veranderende kooldioxideconcentratie in de atmosfeer. Waarnemingen vanaf Hawaï vanaf 1958 tonen de opkomst en ondergang van de seizoenen naarmate de concentraties stijgen. Krediet:Scripps Institution of Oceanography
Een waarschuwing aan de president in 1965, en dan …
In 1965, wetenschappers waarschuwden de Amerikaanse president Lyndon Johnson voor het groeiende klimaatrisico, concluderend:"De mens voert onbewust een groot geofysisch experiment uit. Binnen een paar generaties verbrandt hij de fossiele brandstoffen die zich in de afgelopen 500 miljoen jaar langzaam in de aarde hebben opgehoopt." De wetenschappers waarschuwden duidelijk voor hoge temperaturen, smeltende ijskappen, stijgende zeespiegel en verzuring van het oceaanwater.
In de halve eeuw die volgde op die waarschuwing, meer van het ijs is gesmolten, de zeespiegel is verder gestegen en verzuring als gevolg van de steeds toenemende opname van kooldioxide vormend koolzuur is een kritiek probleem geworden voor in de oceaan levende organismen.
Wetenschappelijk onderzoek heeft de conclusie enorm versterkt dat door de mens veroorzaakte emissies door de verbranding van fossiele brandstoffen een gevaarlijke opwarming van het klimaat en tal van schadelijke effecten veroorzaken. Politici, echter, waren traag om te reageren. Sommigen volgen een benadering die door sommige fossiele brandstofbedrijven is gebruikt om de waarheid te ontkennen en in twijfel te trekken, terwijl anderen willen "afwachten, " ondanks het overweldigende bewijs dat schade en kosten zullen blijven stijgen.
In feite, de realiteit haalt nu snel wetenschappelijke modellen in. De megadroogte en hittegolven in het westen van de VS, recordhoge temperaturen en zombiebranden in Siberië, enorme bosbranden in Australië en het westen van de VS, ongenadig, intense Gulf Coast en Europese regens en krachtigere orkanen zijn allemaal voorboden van toenemende klimaatverstoring.
De wereld is al tientallen jaren op de hoogte van het opwarmingsrisico van te hoge niveaus van kooldioxide, zelfs vóór de uitvinding van auto's of kolencentrales. Een zeldzame vrouwelijke wetenschapper in haar tijd, Eunice Foote, 165 jaar geleden expliciet gewaarschuwd voor de basiswetenschap. Waarom hebben we niet beter geluisterd?
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com