Nieuws

2 dec 16 dwdd university Robbert Dijkgraaf zeer boeiend college: terugzien!
21 nov 16: Persbericht: KNAW: genome editing vraagt om publiek debat en heldere regelgeving
18 nov 16: Volkswagen schrapt 30.000 banen door dieselschandaal en transitie naar elektrische auto
16 nov 16: 100.000e elektrische auto rijdt op de Nederlandse weg (AD)
10 nov 16: Is Erik Verlinde de nieuwe Einstein? Sterrenkundige Margot Brouwers resultaten wijzen er op dat Verlindes theorie klopt!
8 nov 16: Nederlander Erik Verlinde komt met baanbrekende theorie over zwaartekracht
8 nov 16: Chimpansees winden draderige algen als spaghetti om een stokje nrc


*) zie hier. [ Archief Actualiteiten ]

10 juni 2014

Cosmos (12) Het kwetsbare klimaat van planeet Aarde

Venus is een paradijs geweest met oceanen en misschien leven. Toen ging het mis. Het werd een hel. De oceanen zijn miljarden jaren geleden verdampt naar de ruimte. Het oppervlakte is heet genoeg om lood te smelten. Het verschil tussen hemel en hel is een kwetsbaar evenwicht. Veel kwetsbaarder dan je zou denken. De atmosfeer van Venus bestaat nu uit een dichte mist van zwalvelzuur dat bijna alle zonlicht tegenhoudt. Het beetje zonlicht dat er doorheen komt wordt binnen gehouden door CO2 in de atmosfeer. Maw: het broeikas effect (greenhouse effect).

Venus en aarde begonnen met evenveel koolstof!
Belangrijk: Venus en de Aarde begonnen met dezelfde hoeveelheid koolstof. Op Venus zit nu vrijwel alle koolstof in de atmosfeer. Op aarde is het meeste koolstof opgeslagen in carbonaatgesteente zoals de beroemde krijtrotsen van Dover (Engeland). Dat hebben eencellige algen op de bodem van de oceaan afgezet. Het CO2 is opgelost in de oceanen en is afkomstig van vulkanen. Later heeft de rusteloze aarde die enorme krijtlagen omhoog geduwd. Ook zijn koraalriffen met CO2 gebouwd. Het resultaat was dat er maar uiterst lage concentraties CO2 overbleven in de atmosfeer van de aarde. Minder dan 3 moleculen CO2 per tienduizend moleculen of: 300 per miljoen. Zonder CO2 zou de aarde bevroren zijn. En met de dubbele hoeveelheid, 600 per miljoen moleculen CO2, wordt het klimaat onaangenaam heet.
Daarom is het op Venus zo'n hel en is er geen leven mogelijk
Op Venus bleef het CO2 uit vulkanen zich ophopen in de atomosfeer omdat er geen oceanen waren die het op konden vangen. Op aarde loste het CO2 op in de oceanen.

Chemicus-oceanograaf Charles Keeling heeft zich verdienstelijk gemaakt door CO2 gehalte in de lucht te meten (1958). Hij ontdekte dat het CO2 gehalte was gestegen vanaf de opkomst van de landbouw. Bewijzen zijn gevonden in diepe ijslagen in Groenland en Antarctica. Het CO2 gehalte is nu 40% hoger dan vóór de industriële revolutie. Greenhouse effect, broeikas effect: it's all just basic physics. Een klein beetje broeikas is goed, te veel is rampzalig.

Zijn vulkanen de oorzaak van gestegen CO2 gehalte? Alle vulkanen bij elkaar stoten 500 miljoen ton CO2 uit. Maar dit is nog geen 2% van wat de mens jaarlijks uitstoot (30 miljard ton)! Die hoeveelheid komt overeen met de hoeveelheid kolen, olie en gas die de mensheid verbrandt. Bovendien is vulkansich CO2 fysisch te onderscheiden van ons industrieel CO2. We hebben de pech dat de energiebron (fossiele brandstoffen) van onze wereldeconomie toevallig broeikasgas eigenschappen heeft. Zichtbaar maken van CO2 in de lucht zou helpen om ons te overtuigen!

In 1896 de wetenschapper Arrhenius al dat  een verdubbeling van de CO2 het ijs op Antarctica zou smelten.
Guy Calendar verzamelde in 1938 bewijsmateriaal dat zowel CO2 als de gemiddelde temperatuur stegen.
Carl Sagan (de bedenker van de serie Cosmos) berekende in 1960 in zijn proefschrift voor het eerst het runaway broekasteffect op Venus.
Tyson legt uit waarom we het klimaat kunnen voorspellen maar niet het weer op iets langere termijn (10 dagen).
Wat maakt het uit als Noordpool ijs smelt? IJs reflecteert zonlicht, water absorbeert zonlicht en wordt warmer, waardoor meer ijs smelt, waardoor meer water zonlicht kan opvangen. Ma.w.: een moeilijk te stoppen positieve feedback loop.
Permafrost herbergt genoeg koolstof om het CO2 gehalte in de atmosfeer te verdubbelen. Als het ontdooit komt dat vrij.

Komt klimaatopwarming door verhoogde activiteit van de zon? Nee, de feiten wijzen uit dat de zon niet de oorzaak van opwarming is.

In 1978 construeerde Augustine Mouchot de eerste zonnecollector. Deze zette opgevangen zonnewarmte om in beweging. Mouchot kreeg erkenning maar steenkool werd zo goedkoop dat niemand meer belangstelling had voor zonne-energie.
In 1913 bouwde de Amerikaan Frank Shuman in Egypte een zonnecollector die een stoommachine aandreef. Het was een overweldigend succes. Zijn energieopwekking was goedkoper dan kolen. Maar met de opkomst van goedkope olie had niemand meer belangstelling.

Bemande ruimtevaart (Apollo project) gaf voor het eerst een blik vanuit de ruimte op onze aarde. Dit onthulde dat we allemaal op het oppervlakte van een bol leven, waarbuiten we niet kunnen leven. We zitten allemaal in hetzelfde schuitje. Als dat bootje zinkt, gaat iedereen ten onder.

Blik op planeet aarde: een neven-effect van het Apollo project



Vorige blogs over Cosmos:


  1. 14 april 2014 Cosmos: A Spacetime Odyssey (1) Neil deGrasse Tyson
  2. 22 april 2014 Cosmos: A Spacetime Odyssey (2) Evolutie
  3. 29 april 2014 Cosmos (3): Newton en Halley. De opkomst van de natuurwetenschap
  4. 30 april 2014 Cosmos (4) De ontdekking van het licht (Mozi, Ibn al-Haytham, Herschel, Fraunhofer)
  5. 1 mei 2014 Cosmos (5) een telescoop is een tijdmachine (Michell, Herschel, Faraday, Maxwell, Einstein)
  6. 2 mei 2014 Cosmos (6) The planet of the tardigrades
  7. 20 mei 2014 Cosmos (7) Clair Patterson's zoektocht naar de leeftijd van de aarde en lood in ons milieu
  8. 21 mei 2014 Cosmos (8) het classificeren van de sterren: Annie Jump Cannon, Henrietta Swan Leavitt, Cecilia Payne
  9. 26 mei 2014 Cosmos (9) de rusteloze aarde en massa uitstervingen ;
    27 mei 2014 Cosmos (9) De rusteloze aarde heeft het lot van het leven op aarde bepaald (deel 2)
  10. 4 juni 2014 Cosmos (10) Michael Faraday legde de basis voor de moderne natuurkunde en communicatietechnieken
  11. 5 juni 2014 Cosmos (11) Zal de menselijke beschaving overleven?
(De data zijn blog datums. De titels van de afleveringen zijn van mij)

8 opmerkingen:

Andre zei

Gert

Op grond waarvan komen ze tot de conclusie dat Venus een paradijs is geweest?
Zoals je zegt zijn de aarde en venus vermoedelijk met dezelfde hoeveelheid koolstof (CO2?) begonnen.
In dat geval is op aarde (vermoedelijk door de grotere afstand tot de zon + zwakkere zon, waterdamp wolken ?) de wateroceaan vloeibaar gebleven. Hierdoor kon CO2 opgelost worden in water en via (biologische?) reacties neerslaan waardoor langzamerhand de concentratie CO2 afnam.
Dus de aarde zou dan ondanks een hoge dichtheid aan CO2 waar het mee begon juist een "omgekeerd run-away" traject gevolgd hebben.

Bij Venus is het mogelijk gebleven zoals het was. (of een graadje erger)

Een aardige site over global warming:
http://www.aip.org/history/climate/co2.htm

gert korthof zei

Andre: "Op grond waarvan komen ze tot de conclusie dat Venus een paradijs is geweest?"
Je moet paradijs niet letterlijk nemen zoals het paradijs in de Bijbel.
Ze bedoelen met paradijs: gunstig voor de evolutie van leven op de oppervlakte van de planeet.
Je noemt een mij onbekende bron, ik kijk altijd eerst even in wiki:
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Venus#Evolution
En daar wordt het verhaal van Tyson bevestigd: aarde en venus hadden overeenkomstige atmosferen, aarde bracht CO2 in de atmosfeer naar beneden door organismen in de zee, en dat lukte Venus niet. etc etc etc. the rest is history.

"... via (biologische?) reacties neerslaan "
Zeker via organismes! want CO2 als gas in de atmosfeer zou een evenwicht bereikt moeten hebben met een bepaalde hoeveelheid opgeloste CO2 in zeewater. Net als zuurstof. Maar groene algen die de krijtrotsen van Dover hebben gevormd kunnen CO2 in vaste vorm afzetten, extra boven het nivo van abiotische evenwicht. Dit proces bleef CO2 uit de atmosfeer trekken, kon miljoenen jaren doorgaan.

Tyson noemt alleen niet dat (wiki) in de atmosfeer van het huidige Venus mogelijk micro-organismes kunnen leven. Interessant! Nooit geweten!

gert korthof zei

Iedereen die goed geinformeerd wil worden over de schadelijkheid van de alomtegenwoordigheid van plastic: Vanavond de Amerikaanse documentaire BAG IT waarin Jeb Berrier het gebruik van plastic onderzoekt. Kassa Groen 18:50 tot 20:00 uur. Ned. 2.

http://www.bagitmovie.com/about_issues.html

Andre zei

Gert

Volgens jouw artikel zouden de aarde en venus inderdaad een overeenkomstige samenstelling hebben gehad met vergelijkbare zware CO2 atmosfeer (90 bar) en een temperatuur voor de aarde van 230 C!!! Lijkt me geen paradijs. Venus zal nog warmer geweest zijn.
Water kookt onder die druk niet , maar denk je dat er veel biologisch leven mogelijk was bij 230 C ?

Dus lijkt het voor de hand te liggen dat de kalk die toen gevormd is zonder biologisch leven. Vandaar mijn vraagteken bij biologisch.

Overigens zegt het wike artikel:
"It is speculated that the atmosphere of Venus up to around 4 billion years ago was more like that of the Earth with liquid water on the surface"

Speculated! dat is zoiets als storytelling

Als ik het goed begrijp is er dus eigenlijk nooit echt een runaway greenhouse effect geweest op Venus , maar was de huidige situatie er al vanaf of kort na de start.(Afgezien dat er vermoedelijk meer waterdamp was). Bij pakweg een temperatuur van 300 C zou de eventuele oceaan immers al weggekookt zijn.
Op de aarde was nooit een runaway greenhouse effect , maar in tegendeel is het van een "hel" van 230C spontaan afgekoeld naar temperaturen die leven mogelijk maken.

Ik zeg natuurlijk niet dat we ons dus geen zorgen hoeven maken over de grote hoeveelheden CO2 die we de lucht in blazen, ik ben sterk voorstander van andere energievormen.

gert korthof zei

Andre:
http://en.wikipedia.org/wiki/Coccolithophore

"Coccolithophores are unicellular, eukaryotic phytoplankton (algae)"

"Coccoliths are the main component of the Chalk, a Late Cretaceous rock formation which outcrops widely in southern England and forms the White Cliffs of Dover, and of other similar rocks in many other parts of the world."

Andre zei

Gert

Ja dat is me bekend, maar kunnen die ook leven bij 230C?

De periode van "het Krijt" (Dover) is nog niet zo oud . Het gaat om de periode van een paar miljard jaar geleden.

Er zijn ook zonder levende organismen reacties of fysische processen mogelijk die kalk opleveren.
Calcium silicaten kunnen b.v reageren met CO2 tot kalk en "zand"
http://www.netl.doe.gov/publications/proceedings/03/carbon-seq/PDFs/023.pdf

Gelukkig gaat dat niet te gemakkelijk anders zou er geen koolstof meer voorhanden zijn :)

C.Haagsma zei

Gert,

Hebben wij nog een Cosmos(13) van jou te goed?

Coe.

gert korthof zei

Zeker weten! Staat geprogrammeerd voor a.s. maandag! Ik heb de paperback Cosmos uitgave 2013 besteld, ben benieuwd...