Wat is natuurlijke klimaatverandering?
Hoewel menselijke activiteit sinds de industriële revolutie in de jaren 1700 de recente opwarming van de aarde heeft voortgestuwd, is er ook natuurlijke klimaatverandering die optreedt als gevolg van normale atmosferische veranderingen. Klimaatverandering verwijst doorgaans naar een aanhoudende verandering in het weer over de hele wereld, hoewel het kan worden beperkt tot een regio. Natuurlijke klimaatverandering kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, of klimaatkrachten, waaronder platentektoniek, oceaanvariaties, kanteling van de planeet, baanschommelingen en veranderingen in de zonne-energie.
Hoewel wetenschappers sinds de jaren 1800 klimaatverandering hebben geregistreerd, moeten eerdere weersveranderingen worden afgeleid uit mondelinge geschiedenissen, schriftelijke documenten en archeologisch bewijs. Wetenschappers gebruiken vaak gletsjers als een lens op vroegere natuurlijke klimaatverandering, daterend wanneer een gletsjer voortschreed, duidend op een koude periode, of zich terugtrekkende, wat duidt op een periode van warmte. IJskernmonsters werpen ook licht op het oude weer door informatie te verstrekken over de hoeveelheid koolstofdioxide die op een bepaald moment in de atmosfeer was. Fossielen van planten, dieren, insecten en stuifmeel kunnen ook worden gebruikt om klimaatcycli te dateren, omdat bepaalde soorten onder verschillende omstandigheden overleven. Dit bewijs wijst op een klimaatcyclus gekenmerkt door ijstijden en perioden van warmte die teruggaan tot in de prehistorie.
Een belangrijke reden voor natuurlijke klimaatverandering kan worden toegeschreven aan platentektoniek en continentale drift. Net onder de oceanische en continentale korsten, of het deel van de aarde dat mensen kunnen zien, ligt een starre laag van de aarde, de lithosfeer genoemd . De lithosfeer is verdeeld in platen die over een diepere, warmere, meer vloeiende laag bewegen. Deze platen veroorzaken de herstructurering van landmassa, met name op de grenzen waar platen kunnen slijpen, aardbevingen veroorzaken, van elkaar af bewegen, aardbevingen en geothermische hotspots veroorzaken, of tegen elkaar botsen, waardoor aardbevingen, bergketens, vulkanen en oceaangeulen ontstaan. Deze herstructurering verplaatst landmassa's van de ene regio naar de andere, verandert wind- en oceaanstromingen en produceert vulkanen, allemaal factoren die kunnen leiden tot regionale of wereldwijde natuurlijke klimaatverandering.
De uitbarstingen van vulkanen veroorzaken een koelend effect op de aarde. Terwijl de vulkaan uitbarst, stoot deze as en zwaveldioxide uit in de atmosfeer. Dit materiaal creëert een deken in de atmosfeer die door de beweging van de wind over de wereld wordt verdeeld. De as en zwaveldioxide blokkeren dat zonlicht de atmosfeer binnendringt en de aarde opwarmt. Zonder dit zonlicht begint de aarde af te koelen.
Dit verschilt van broeikasgassen, zoals koolstofdioxide, die zonlicht vrij door de atmosfeer naar het aardoppervlak laten gaan, maar blokkeren dat het licht niet terug de ruimte in gaat, wat een verwarmend effect veroorzaakt. Menselijke activiteiten hebben geleid tot een toename van de uitstoot van kooldioxide en een afname van het vermogen van de aarde om kooldioxide uit de atmosfeer te verwijderen.
De gecombineerde effecten van variaties in de positie van de aarde ten opzichte van de zon dragen ook bij aan de natuurlijke klimaatverandering. In de loop van het jaar wijzigt de aarde haar kanteling zodat haar noordkant ongeveer de helft van het jaar naar de zon is en de zuidkant voor de andere helft naar de zon, waardoor seizoensgebonden klimaatvariatie ontstaat. De as, of de lijn waarop de aarde kantelt en roteert, verandert ook in de loop van de tijd heel licht om sommige delen van de aarde in meer direct zonlicht te plaatsen dan andere. Bovendien verandert de baan van de aarde het hele jaar door, zodat deze op sommige punten van het jaar dichter bij de zon en haar warmte staat dan op andere.
De thermohaliene circulatie in de oceanen van de aarde, ook bekend als de oceaan transportband, heeft ook invloed op de natuurlijke klimaatverandering. Over het algemeen zijn thermohaliene circulatie diepe oceaanstromingen die warmte naar verschillende delen van de wereld voeren. Dit proces wordt grotendeels aangedreven door ongelijke massa's dichte en minder dichte pogingen zichzelf te stabiliseren. Veranderingen in deze circulatie veranderen hoe warmte over de aarde wordt verdeeld en hoeveel koolstofdioxide de oceaan uit de atmosfeer kan verwijderen.