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.

    • paleozoïcum: minder vulkanische activiteit = minder koolstofdioxide in atmosfeer => wereldwijde afkoeling.

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 temperaturenschommelingen 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.