De sterke stijging van de concentratie broeikasgassen in de aardse atmosfeer heeft een aantal effecten. Het belangrijkste gevolg is dat, door het broeikasgaseffect, de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt. Het is onmiskenbaar dat de aarde is opgewarmd onder invloed van de mens. De laatste vier decennia waren elk warmer dan alle voorgaande decennia sinds 1850. De wereldwijde temperatuur is sinds 1970 sneller toegenomen dan in elke andere periode van 50 jaar van de laatste 2000 jaar. De temperaturen, in het recente decennium van 2011 tot en met 2020, overschrijden tot ongeveer 6500 jaar geleden, die van de meest recente meerdaagse warme perioden met 0,2oC tot 1oC ten opzichte van 1850-1900. Inmiddels is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur op aarde 1,1 oC hoger dan in de periode 1850-1900 [IPCC].
De onderstaande figuur geeft de gemiddelde temperatuurstijging aan het aardoppervlak over de laatste eeuwen ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in het pre-industriële tijdperk tussen 1850 en 1990. De gemiddelde temperatuur op aarde is nu ongeveer 15 oC.
Het eerste deel van de figuur (de paarse lijn) geeft het gemeten verloop van de gemiddelde temperatuurstijging op aarde van 1850 tot en met 2019 ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in het tijdvak van 1850 tot en met 1900. Deze gemiddelde temperatuur is uit een veelheid van temperatuurmetingen samengesteld [Compendium voor de Leefomgeving]. Tot 1930 was de gemiddelde temperatuur op aarde vrij stabiel. Daarna steeg de temperatuur aanvankelijk licht. Vanaf 1980 neemt de temperatuurstijging echter toe. Uit de metingen blijkt dat de gemiddelde temperatuur op aarde vanaf 1850 tot en met 2019 met meer dan 1,0 graden Celsius is gestegen. Deze stijging van de temperatuur heeft nadelige gevolgen voor de menselijke samenleving [IPCC], [Volkskrant].
Met verschillende klimaatmodellen is het gemeten verloop zoals gegeven in de bovenstaande figuur nagerekend. Vervolgens is, op basis van deze modellen, van 1990 tot 2035, voor verschillende emissiescenario's, het te verwachten verloop van de temperatuurstijging berekend. De gemiddelde waarden van het hoogste (hoge schatting CO2 concentratie, rode lijn) en het laagste (lage schatting CO2 concentratie, blauwe lijn) resultaat worden in de figuur gegeven. In alle scenario's wordt een verdere stijging van de temperatuur verwacht. In de figuur is te zien dat de huidige temperatuurontwikkeling valt binnen het gebied dat modellen eerder hebben berekend. De meest waarschijnlijke koers is een opwarming die rond het jaar 2030 de grens van 1,5 graad en rond het jaar 2050 de grens van 2 graden passeert. Voor het jaar 2100 kan de variatie in de temperatuurstijging oplopen van rond 1oC bij het nemen van maatregelen, tot rond 6oC als er nauwelijks maatregelen worden genomen. Bij het huidige beleid wordt afgekoerst op een stijging van 2,7oC in 2100. Als een temperatuurstijging van anderhalve graad in 2100 het na te streven maximum is, dan moet de CO2 uitstoot halverwege deze eeuw negatief worden [IPCC], [Volkskrant].
De evenwichtsklimaatgevoeligheid is een belangrijke grootheid die wordt gebruikt om in te schatten hoe het klimaat reageert op de concentratie broeikasgassen. Het geeft de toename aan van de oppervlaktetemperatuur bij een verdubbeling van de atmosferische concentratie CO2. Het evenwichtsbereik van de klimaatgevoeligheid ligt tussen 2oC en 5oC. De beste schatting is 3oC met een waarschijnlijk bereik van 2,5oC tot 4oC. Elke 1000 miljard ton CO2 van de cumulatieve CO2-emissies leidt waarschijnlijk tot een toename van de mondiale oppervlaktemperatuur met 0,27oC tot 0,63oC, met een beste schatting van 0,45oC. Aan deze grootheid wordt gerefereerd als de transiënte klimaatrespons op cumulatieve CO2-emissies (TCRE) [IPCC].
Ook in Nederland worden we geconfronteerd met de gevolgen van klimaatverandering. Het Nederlandse klimaat wordt warmer; de laatste jaren worden regelmatig temperatuurrecords gebroken. De gemiddelde temperatuur in Nederland is volgens het KNMI sinds 1906 met 2,3 oC toegenomen tot 11,2 oC in 2019.
De temperatuurstijging heeft grote gevolgen; geen regio ter wereld zal ontkomen aan extreme klimaatverschijnselen zoals hittegolven, intense droogte, brandgevaar, overstromingen en zware orkanen. Wereldwijd smelten de gletsjers, de lentesneeuw in de bergen vermindert op het noordelijk halfrond, de hoeveelheid neerslag neemt toe, de zeespiegel stijgt, alle klimaatzones op aarde schuiven op richting polen, hoge temperaturen en hittegolven komen vaker voor en zijn intenser geworden.
Sommige regio's op aarde hebben te maken met een toename van de frequentie en de intensiteit van hevige regenval, met overstromingen als gevolg. In andere regio's leidt de klimaatverandering juist tot minder regenval, met als gevolg droogte. De hogere temperaturen leiden ook tot bosbranden, smeltende ijskappen, smeltende permafrost, heviger stormen en verminderde biodiversiteit. Een en ander heeft ook gevolgen voor de landbouw, de natuur en de gezondheid. De landbouw heeft te leiden onder te hoge temperaturen, wateroverlast of juist te kort aan water. Dit leidt lokaal tot verlies aan oogsten met als gevolg voedselschaarste. Daardoor zullen migratiestromen op gang komen. De landen die het minst broeikasgassen uitstoten ondervinden vaak de grootste economische schade van de opwarming van de aarde. Puerto Rico bijvoorbeeld heeft veel schade geleden, deze bedroeg ongeveer 4 procent van het bruto nationaal product [IPCC].
Onderstaand worden de belangrijkste gevolgen van de wereldwijde temperatuurstijging genoemd. Deze worden vervolgens toegelicht. De belangrijkste gevolgen zijn:
de verandering van het lokale klimaat op aarde,
het ontdooien van ijs- en sneeuwmassa's,
de stijging van het zeewaterniveau,
de nadelige invloed op oceanen,
de veranderingen in de natuur.
de schadelijke invloed op de menselijke samenleving.
Als gevolg van de gemiddeld hogere temperaturen op aarde wordt het lokale klimaat beïnvloed. Sommige waargenomen extremen zouden uiterst onwaarschijnlijk zijn zonder menselijke invloed op het klimaatsysteem. De verandering van het klimaat op aarde uit zich op verschillende manieren:
de minimum en maximum temperaturen nemen toe over de hele wereld,
de hogere watertemperatuur van de oceanen leidt tot meer extreme weersomstandigheden in de vorm van hittegolven, stormen met heviger windsterkten, grotere neerslaghoeveelheden en langdurige droogten,
in West-Europa zal vaker extreme regenval voorkomen wat kan leiden tot ernstige overstromingen. De kans op een dergelijke extreme gebeurtenis is door klimaatverandering met een factor 1,2 tot 9 toegenomen,
het Nederlandse klimaat wordt warmer, het meest in de winter, het minst in de lente, de kans op extreme neerslaghoeveelheden neemt toe.
Vooruitzichten. Veel veranderingen in het klimaatsysteem worden groter in directe relatie met toenemende wereldwijde opwarming. Ze omvatten een toename van de frequentie en intensiteit van hete extremen, van hittegolven, van het aandeel van intense tropische cyclonen, van hevige neerslag met als gevolg overstromingen en, in sommige regio's, van gebrek aan regen en meer verdamping van water met als gevolg droogten. In Europa zullen in alle landen de temperaturen stijgen met een snelheid hoger dan de gemiddelde wereldwijde temperatuur. Hittegolven zullen vaker voorkomen en vorstdagen zullen afnemen. In de winter zal de regenval in noordelijk Europa toenemen; extreme regenval zal toenemen als de wereldwijde temperatuurstijging boven de 1,5 oC komt. In de zomer zal de neerslag in de zuidelijke Europese landen rond de Middellandse zee afnemen [IPCC].
IJs en sneeuw komen voor in de vorm van gletsjers in berggebieden, van ijs in bevroren rivieren, meren en zeeën en in de vorm van sneeuw- en ijspakketten op landmassa's. Verder komt ijs voor in de bevroren grond in permafrostgebieden. De hogere temperaturen hebben gevolgen voor deze ijs- en sneeuwmassa's:
via satellieten is waargenomen dat de bedekking met sneeuw sinds 1960 met minstens 10% is afgenomen,
het gebrek aan sneeuw heeft gevolgen voor de economie van landen met een sterke wintersportsector,
het wereldwijde terugtrekken van gletsjers heeft lokaal gevolgen voor de watervoorziening, voor de elektriciteitsvoorziening, voor natuur en milieu en voor de hoeveelheid neerslag,
de Noordpoolijskap is sinds 1950 met meer dan 40 procent in volume afgenomen; dit heeft gevolgen voor de natuur,
de ijskap op Groenland wordt kleiner, de laatste tijd wordt geconstateerd dat de ijskap sneller afkalft en dat sommige gletsjers versneld de zee in schuiven,
de afname van de ijskap op de Zuidpool viel aanvankelijk ook mee; de laatste tijd wordt echter geconstateerd dat het zee-ijs aan de randen van de Zuidpool dunner wordt en ook sneller afkalft,
de temperaturen in de noordelijke permafrostgebieden stijgen sinds 1980 waardoor het oppervlak aan bevroren grond met 7 procent is afgenomen met gevolgen voor de menselijke samenleving en mogelijke gevolgen voor de broeikasgasemissies,
ontdooiend ijs heeft ook invloed op hoger gelegen berggebieden en levert schade op als gevolg van rotslawines.
Vooruitzichten. Sneeuw en ijs reflecteren het zonlicht. Als sneeuw en ijs gesmolten zijn wordt het zonlicht niet meer gereflecteerd. De aarde warmt dan plaatselijk meer op waardoor de temperaturen op aarde sneller zullen gaan stijgen. Extra opwarming zal naar verwachting de ontdooiing van permafrost, het verlies van seizoenssneeuwbedekking, de afname van landijs en de afname van het Noordpool zee-ijs verder versterken. Het Noordpoolgebied zal waarschijnlijk, tenminste eenmaal vóór 2050, praktisch zee-ijsvrij zijn in september. Ook in Europa zullen gletsjers, permafrost, sneeuwbedekking en de duur van de sneeuwbedekking afnemen bij toenemende opwarming van de aarde [IPCC].
Het is vrijwel zeker dat de wereldwijde bovenlaag (0-700 m) van de oceanen, sinds de jaren zeventig is opgewarmd en het is zeer waarschijnlijk dat menselijke invloed de belangrijkste oorzaak is. De wereldwijde oceaan is de afgelopen eeuw sneller opgewarmd dan sinds het einde van de laatste glaciale overgang (ongeveer 11.000 jaar geleden). Door de hogere temperaturen zet het zeewater uit waardoor het zeewaterniveau stijgt. Bovendien stijgt het zeewater ook als gevolg van het smelten van ijs (gletsjers, ijskappen, sneeuwbedekking) op land. De zeewaterspiegel is als gevolg hiervan tussen 1900 en 2018 met 200 millimeter gestegen. Menselijke invloed is zeer waarschijnlijk de belangrijkste oorzaak van deze zeespiegelstijging, tenminste vanaf 1971. Onderstaande figuur geeft een beeld van de mondiale zeespiegelstijging [PBL].
De zeespiegel stijgt, de snelheid van de stijging is de laatste decennia toegenomen, de grootste stijging stamt uit de laatste jaren. Steeg het zeeniveau tussen 1901 een 1971 nog met gemiddeld 1,3 mm per jaar tussen 2006 en 2018 ging het bijna drie keer zo hard, 3,7 mm per jaar. De wereldwijde gemiddelde zeespiegel is sinds 1900 sneller gestegen dan in elke voorgaande eeuw over tenminste de laatste 3000 jaar. Van de stijging met 200 mm is de bijdrage door het uitzetten van het zeewater 100 mm, door het smelten van gletsjers 44 mm, door het smelten van ijskappen 40 mm en 16 mm is afkomstig van in zee stromend water [IPCC]. De steeds sneller stijgende zeespiegel heeft een aantal gevolgen:
lager gelegen gebieden dreigen onder water te lopen met ernstige consequenties voor de menselijke samenleving daar,
door de zeewaterspiegelstijging kan het water in de rivieren minder snel naar zee stromen met als gevolg een grotere kans op overstromingen,
voor Nederland wordt het risico op overstroming door een stijging van het zeewaterniveau vooralsnog niet groot geacht,
in lage gedeelten van Nederland treedt verzilting op door een toename van de kweldruk, met nadelen voor de landbouw.
Vooruitzichten. Het is vrijwel zeker dat de mondiale gemiddelde zeespiegel in de loop van de 21e eeuw zal blijven stijgen. Vergeleken met de periode 1995-2014 ligt de waarschijnlijke wereldwijde gemiddelde zeespiegelstijging tegen 2100 tussen de 28 tot 55 cm bij een zeer lage uitstoot. Een zeer lage uitstoot betekent minder dan 40 miljard ton CO2 per jaar, en op den duur, halverwege deze eeuw, een negatieve uitstoot van broeikasgassen. Bij veel hogere emissies, van gemiddeld 100 miljard ton CO2 per jaar, wordt dit 63 tot 101 cm. Volgens de laatste schattingen staat in 2100 de zeespiegel 44 tot 76 cm hoger dan in het jaar 2000. Maar het kan ook 127 tot 155 cm zijn gezien de onduidelijkheid over het smelten van de ijskappen. Op langere termijn zal de zeespiegel zeker eeuwenlang blijven stijgen als gevolg van aanhoudende diepe oceaan opwarming en het smelten van ijskappen. Over de komende 2000 jaar zal de mondiale gemiddelde zeespiegel met ongeveer 2 tot 3 m stijgen als de opwarming beperkt blijft tot 1,5 oC en, 2 tot 6 m indien beperkt tot 2 oC en 19 tot 22 m bij 5oC opwarming. In alle gebieden rond Europa, behalve in de Baltische zee, zal de zeespiegel stijgen. Extreme hoogten van de zee, door bijvoorbeeld vloedgolven, zullen vaker voorkomen en hoger worden, met overstromingen als gevolg. De kustlijn van zandige kusten zal zich verder terugtrekken. Voor Nederland wordt een zeespiegelstijging van 1,2 meter verwacht in 2100 als er maatregelen worden genomen [IPCC], KNMI.
Behalve de stijging van de waterspiegel hebben stijgende CO2-emissies nog een ander belangrijk effect op de oceanen. Een groot deel van de uitgestoten kooldioxide komt in de oceaan terecht. Van 1800 tot 2011 is 610 miljard ton kooldioxide door de oceanen opgenomen, waardoor het water verzuurt. Het is vrijwel zeker dat door de mens veroorzaakte CO2-emissies, de belangrijkste oorzaak zijn van de huidige wereldwijde verzuring van de open oceaan. Samengevat:
In alle zeeën rond Europa is de klimaatverandering merkbaar. In het noorden wordt een temperatuurstijging van 4 tot 7 graden Celsius verwacht. Dit heeft gevolgen voor de visstand:
Vooruitzichten. De broeikasgasemissies uit het verleden sinds 1750 zullen leiden tot verdere opwarming van de wereldwijde oceaan. De stratificatie van de bovenste oceaan, de oceaanverzuring en oceaandeoxygenatie zullen toenemen in de 21e eeuw, met een tempo dat afhankelijk is van de toekomstige emissies. Onomkeerbaar op honderdjarige en millennium tijdschalen zijn de veranderingen in wereldwijde oceaantemperatuur en, op grotere diepten, de verzuring en de deoxygenatie [IPCC].
Veranderingen in de landbiosfeer sinds 1970 zijn consistent met de opwarming van de aarde: klimaatzones zijn in beide halfronden naar de polen verschoven en het groeiseizoen, in de gematigde zones van het noordelijk halfrond, is gemiddeld met maximaal twee dagen verlengd per decennium, sinds de jaren 1950. Het klimaat is een sleutelfactor voor elk organisme in de natuur. Vooral de temperatuur en de vochtigheid bepalen welke planten- en diersoorten waar in de natuur voorkomen. De temperatuur speelt een belangrijke rol in allerlei natuurlijke processen, bijvoorbeeld bij het bloeien van planten, het actief worden van insecten, de voortplanting en het trekken van vogels en het rijpen van vruchten. Natuurlijke systemen kunnen sterk beïnvloed worden door klimaatverandering omdat zij zich niet vlug aan snel veranderende omstandigheden kunnen aanpassen. De natuur zal wereldwijd negatieve gevolgen ondervinden van klimaatverandering:
vooral gebieden met gletsjers, koraalriffen, atollen, mangrovebossen en tropische bossen lopen gevaar,
dat geldt ook voor bossen op de hogere breedtegraden (boreale wouden), voor polaire en alpine ecosystemen en voor waddengebieden,
door de hogere temperaturen kunnen sommige exoten (planten- en diersoorten die normaal niet in een gebied voorkomen) zich blijvend in een nieuw gebied vestigen,
de veerkracht van veel ecosystemen zal sterk op de proef zal worden gesteld door de gevolgen van de klimaatverandering,
het verspreidingsgebied van planten- en diersoorten verandert; zuidelijke soorten rukken op naar het Noorden vanwege de stijgende temperaturen,
ook in Nederland zijn de gevolgen van klimaatverandering in de natuur zichtbaar:
planten gaan eerder bloeien, vogels leggen eerder in het voorjaar eieren,
sommige exoten (planten- en diersoorten die normaal niet in Nederland voorkomen) hebben zich blijvend in Nederland gevestigd; een aantal zijn bewust in Nederland ingevoerd; soorten die al in Nederland waren nemen sterk in aantal toe.
Vooruitzichten. Stijgt de gemiddelde temperatuur op aarde met 1,5 graad, dan wordt verwacht dat 6 procent van de insecten, 8 procent van de planten en 4 procent van de gewervelde dieren de helft van hun leefgebied kwijtraken. Bij een temperatuurstijging van 2 graden wordt dat respectievelijk, 18, 16 en 8 procent. Voor ondiepe koraalriffen kan de halve graad tussen 1,5 en 2 graden het verschil maken tussen een afname van 70 tot 90% en het bijna helemaal verdwijnen van het koraal [IPCC]. In een rapport van de Verenigde Naties, Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services, worden de gevolgen geschetst van menselijk handelen op de natuur. Naast de gevolgen van destructief landgebruik, overbevissing, vervuiling en invasieve soorten heeft de natuur ook lijden onder klimaatverandering. Tot &ecute;&ecute;n miljoen planten- en diersoorten dreigen in de komende tientallen jaren uit te sterven [Verenigde Naties].
De hierboven genoemde veranderingen, als gevolg van de optredende klimaatverandering door de stijgende temperaturen op aarde, hebben nadelige invloeden op de menselijke samenleving:
de hogere temperaturen leiden tot meer extreem weer in de vorm van hittegolven, zware stormen, hevige regenval of extreme droogte,
hittegolven, met hoge maximum temperaturen overdag en 's nachts, nemen toe met als gevolg hogere sterftecijfers,
door de hogere temperaturen rukken ziekteverwekkers op naar hogere breedtegraden en naar hogere gebieden,
het wordt waarschijnlijk geacht dat er een verband is tussen de kracht van de orkanen en het broeikaseffect; de verwachting is dat de orkanen in kracht zullen toenemen,
de hogere temperatuur tot leidt op plaatsen op aarde tot heviger regenval, wat leidt tot overstromingen, bodemerosie en aardverschuivingen, ook zware stormen gaan vaak gepaard met hevige regenval,
op andere plaatsen leiden de hogere temperaturen tot perioden van droogte met als gevolg problemen met de elektriciteitsopwekking, de watervoorziening, de scheepvaart, bosbranden, minder landbouwopbrengsten en minder toerisme,
wereldwijd wordt de landbouw gemiddeld negatief beïnvloed door klimaatverandering, elk 10 jaar zal de wereldwijde landbouw 1% minder produceren terwijl de bevolking juist toeneemt,
menselijke samenlevingen aan laaggelegen gebieden bij kusten en laaggelegen eilanden lopen gevaar door de stijging van de zeewaterspiegel,
het afnemen en verdwijnen van gletsjers heeft lokaal gevolgen voor de watervoorziening en voor de energievoorziening,
Nederland heeft de gevolgen van een veranderend klimaat ondervonden in de vorm van wateroverlast, hittegolven en droogte.
Samengevat: wereldwijd zijn de gevolgen van klimaatverandering merkbaar. Het smelten van sneeuw en ijs en veranderingen in de hoeveelheid neerslag beïnvloeden op veel plaatsen de beschikbare hoeveelheid water. De voedselvoorziening komt onder druk te staan als landbouwgebieden minder oogsten leveren en visgronden onbruikbaar worden. De positieve gevolgen van klimaatverandering op de landbouw wegen niet op tegen de negatieve gevolgen. De gevolgen voor de gezondheid lijken wereldwijd nog beperkt. Veel landen zijn onvoldoende voorbereid op extremen in het weer (orkanen, overstromingen, droogte, bosbranden) als gevolg van klimaatverandering. Het extreme weer heeft geleid tot aanzienlijke economische schade [PBL], [IPCC].
Volgens een boek van het IMF is de schade veroorzaakt het gebruik van fossiele brandstoffen, als gas, olie en steenkool, enorm. De schade aan het milieu en aan de menselijke gezondheid wordt veroorzaakt door stormen, droogten en extreme regenval, als gevolg van klimaatverandering. Daarnaast leidt het stoken van fossiele brandstoffen, vooral van steenkool, tot luchtverontreiniging. Deze heeft een schadelijk effect op de menselijke gezondheid. De schade aan het milieu en aan de menselijke gezondheid wordt niet door de gebruikers van fossiele brandstoffen betaald maar door de maatschappij en is eigenlijk een verborgen subsidie aan deze gebruikers. Met deze subsidie is volgens het IMF in 2015 wereldwijd een bedrag van 5300 miljard dollar gemoeid. De schade door natuurrampen in de vorm van orkanen, tornado's, overstromingen, droogte, bosbranden en hevige stormen, die de verzekeringsbranche waarneemt, neemt ook sterk toe. De schade door het extreme weer is in de laatste decennia vervijftienvoudigd. In 2017 bedroeg de schade wereldwijd 350 miljard dollar, vooral veroorzaakt door de zware orkanen die de Verenigde Staten teisterden. De kosten van zware vorst, overstromingen, onweersstormen, hittegolven er orkanen nemen voor verzekeraars, al enkele decennia, jaarlijks toe met 5 tot 6%. In Nederland verhogen schadeverzekeraars hun premies om de betalingen van schade door extreem weer, als gevolg van klimaatverandering, op te kunnen opvangen. De schademeldingen aan woningen door extreme regen- of hagelbuien zijn bijvoorbeeld bij Interpolis in 2018 ruim 20% hoger dan in het jaar 2011 [Volkskrant].
Hierboven zijn de gevolgen voor Nederland tot nu toe, als resultaat van de verandering van het klimaat, aangegeven. Op dit moment zijn de gevolgen van klimaatverandering nog beperkt. Samengevat:
de tekenen van de opwarming van de aarde zijn ook in Nederland in de natuur zichtbaar; de hogere temperaturen op aarde verstoren lang bestaande, uitgebalanceerde ecologische relaties tussen planten en dieren,
in Nederland hebben zich de laatste jaren nieuwe soorten gevestigd, zuidelijke soorten rukken op naar het noorden
de vegetatie vertoont eenzelfde beeld; sommige korstmossen en andere mossen vestigen zich in Nederland of nemen toe terwijl andere verdwijnen,
voor Nederland wordt geschat dat de grens van een verspreidingsgebied met vier kilometer per jaar opschuift, dit heeft consequenties voor planten- en diersoorten.
Het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) heeft berekend dat de uitstoot van schadelijke stoffen in Nederland jaarlijks tot 31 miljard euro schade leidt als gevolg van de luchtvervuiling. De schade wordt veroorzaakt door de uitstoot van broeikasgassen en van andere schadelijke stoffen naar de lucht. De meeste schade wordt veroorzaakt door verkeer en vervoer (12 miljard euro), gevolgd door de landbouw (6,5 miljard euro), industrie en raffinage (4,5 miljard) en de energiesector (4,0 miljard) [Volkskrant], [PBL].
