T6 H2 Natuurlijke oorzaken van climate change

Veranderingen in de beweging van de aarde

1. Milanković-variabelen

• Drie astronomische factoren beïnvloeden het klimaat op lange termijn.

• Worden veroorzaakt door zwaartekracht en interacties met andere planeten.

• Hebben invloed op de hoeveelheid zonne-straling die de aarde ontvangt.

• Kunnen ijstijden en tussenijstijden triggeren.

1.1 Excentriciteit (100.000 jaar cyclus)

• Mate waarin de aardbaan afwijkt van een cirkel. Wisselt af van bijna perfecte cirkel naar ellips en omgekeerd. (0 = perfecte cirkel).

• Variatie: 0,005 (bijna cirkelvormig) – 0,058 (meer ellipsvormig).

• Huidige waarde: 0,017 (bijna cirkelvormig).

• Grote excentriciteit → grotere verschillen tussen winter en zomer.

1.2 Obliquiteit (41.000 jaar cyclus)

• Inclinatiehoek van de aardas ten opzichte van het vlak van de aardbaan.

• Variatie: 21,5° – 24,5°.

• Huidige waarde: 23°26’ en wordt kleiner.

• Kleine hoek → minder uitgesproken seizoenen:

  • Koelere zomers (minder zoninstraling).

  • Mildere winters (iets meer zoninstraling).

1.3 Precessie (23.000 jaar cyclus)

• Tolbeweging van de aardas, waardoor de richting van de aardas verandert.

• Bepaalt wanneer de aarde het dichtst bij de zon staat (perihelium).

• Momenteel: perihelium in de winter van het noordelijk halfrond → mildere winters.

• Over 10.500 jaar: perihelium in juli → strengere winters en hetere zomers.

1.4 Bevestiging door metingen

• Milanković berekende de gezamenlijke invloed op zonne-instraling.

• Grootste effect op 65° breedte (tot 25% meer/minder zoninstraling).

• Komt overeen met afkoeling en opwarming tijdens het Pleistoceen:

  • Versterkende variabelen → ijstijd.

  • Tegenwerkende variabelen → tussenijstijd (zoals het huidige Holoceen).

2. Andere invloeden op klimaatveranderingen

2.1 Zonneactiviteit

• Zon heeft een 11-jarige cyclus van zonnevlekken.

• Zon is 0,1% helderder bij een zonnevlekkenmaximum.

• Effect op temperatuur op aarde: +0,03 °C → nauwelijks invloed.

• Maunderminimum (1645-1715): weinig zonnevlekken → mogelijk oorzaak ‘kleine ijstijd’.

• Langere cycli van zonneactiviteit kunnen mogelijk invloed hebben.

2.2 Vulkanisme

2.2.1 Uitstoot van gassen en as

• Asdeeltjes → kortdurende afkoeling door minder zonlicht.

• CO₂-uitstoot → broeikaseffect en opwarming.

• Zwavelhoudende gassen → vormen sulfaataerosolen in de stratosfeer → reflecteren zonlicht → afkoeling.

• Grote uitbarstingen kunnen wereldwijde klimaateffecten hebben.

2.2.2 Hoogte van de vulkanische uitstoot

• Hoe hoger de as/gassen in de atmosfeer, hoe langer het effect aanhoudt:

  • Uitbarstingen <2 km → lokaal effect, korte duur.

  • Uitbarstingen >10-15 km → effect op mondiaal klimaat.

• Voorbeeld: Krakatau (1883) → wereldwijde afkoeling van 0,5°C.

2.2.3 Geografische locatie van de vulkaan

• Tropische uitbarstingen → as en gassen verspreiden wereldwijd.

• Uitbarstingen buiten de tropen → invloed beperkt tot één halfrond.

• Voorbeeld: Pinatubo (1991) → mondiale afkoeling van 0,4-0,5°C.

3. Spreiding van de landmassa’s

3.1 Invloed van de verdeling van continenten op het klimaat

Supercontinenten en het klimaat

• In tijden van een supercontinent:

  • Meer landklimaat → extreme temperaturen en droogte.

  • Minder tektonische activiteit → minder CO₂-uitstoot → afkoeling.

  • Oude oceanische platen zakten weg → lagere zeespiegel → Icehouse Earth.

Historische supercontinenten

• Gondwana (600 miljoen jaar geleden) → IJstijd. (zuidelijke continenten)

Pangea (325-260 miljoen jaar geleden): Carboon-Permglaciatie

Continenten maximaal van elkaar verwijderd

• Warme wereld met hoge concentraties broeikasgassen.

• Greenhouse Earth in het krijt.

• Meer tektonische activiteit en veel vulkanisme → hogere CO₂-uitstoot.

• Jonge oceanen → ondieper, lagere dichtheid → hogere zeespiegel.