in de afgelopen maanden zijn er een aantal vragen binnengekomen over de vraag of NASA de recente opwarming van de aarde heeft toegeschreven aan veranderingen in hoe de aarde door de ruimte rond de zon beweegt: een reeks van orbitale bewegingen die bekend staan als Milankovitch cycli.

welke cycli vraagt u?

milankovitch cycli omvatten de vorm van de baan van de aarde (de excentriciteit), de hoek waarin de as van de Aarde wordt gekanteld ten opzichte van het baanvlak van de aarde (de schuine stand), en de richting waarin de draaias van de Aarde wordt gericht (de precessie). Deze cycli beïnvloeden de hoeveelheid zonlicht en dus energie die de aarde absorbeert van de zon. Ze bieden een sterk kader voor het begrijpen van langetermijnveranderingen in het klimaat van de aarde, inclusief het begin en einde van ijstijden in de geschiedenis van de aarde. (U kunt hier meer te weten komen over milankovitch cycli en de rollen die ze spelen in het klimaat van de aarde).

maar milankovitch cycli kunnen niet alle klimaatverandering verklaren die zich heeft voorgedaan in de afgelopen 2,5 miljoen jaar of zo. En nog belangrijker, ze kunnen geen verklaring geven voor de huidige periode van snelle opwarming van de aarde sinds de pre-industriële periode (de periode tussen 1850 en 1900), en vooral sinds het midden van de 20e eeuw. Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de recente opwarming van de aarde voornamelijk te wijten is aan menselijke activiteiten — met name de directe invoer van kooldioxide in de atmosfeer van de aarde door het verbranden van fossiele brandstoffen.

dus hoe weten we dat Milankovitch cycli niet de schuld zijn?

ten eerste werken milankovitch-cycli op lange tijdschalen, variërend van tienduizenden tot honderdduizenden jaren. In tegenstelling, de huidige opwarming van de aarde heeft plaatsgevonden in de tijdschalen van decennia tot eeuwen. In de afgelopen 150 jaar hebben milankovitch cycli de hoeveelheid zonne-energie die door de Aarde wordt geabsorbeerd niet erg veranderd. NASA-satellietwaarnemingen tonen aan dat de zonnestraling de laatste 40 jaar enigszins is afgenomen.

ten tweede zijn milankovitch-cycli slechts één factor die kan bijdragen aan de klimaatverandering, zowel in het verleden als in het heden. Zelfs voor cycli in de ijstijd hebben veranderingen in de omvang van ijskappen en atmosferische koolstofdioxide een belangrijke rol gespeeld bij het aansturen van de mate van temperatuurschommelingen in de afgelopen miljoenen jaren.

De omvang van ijskappen, bijvoorbeeld, beïnvloedt hoeveel van de binnenkomende energie van de zon wordt gereflecteerd naar de ruimte, en op zijn beurt de temperatuur van de aarde.

dan is er kooldioxide. Tijdens voorbije ijscycli schommelde de concentratie van kooldioxide in onze atmosfeer van ongeveer 180 deeltjes per miljoen (ppm) tot 280 ppm als onderdeel van milankovitch cyclus-gedreven veranderingen in het klimaat van de aarde. Deze fluctuaties leverden een belangrijke feedback op de totale verandering in het klimaat van de aarde die plaatsvond tijdens die cycli.

vandaag is het echter de directe toevoer van kooldioxide in de atmosfeer door het verbranden van fossiele brandstoffen die verantwoordelijk is voor het veranderen van de samenstelling van de atmosfeer van de aarde in de afgelopen eeuw, in plaats van klimaatfeedbacks van de oceaan of het land veroorzaakt door milankovitch cycli.

sinds het begin van het industriële tijdperk is de kooldioxideconcentratie in de atmosfeer van de aarde met 47% gestegen, van ongeveer 280 ppm tot 412 ppm. Alleen al in de afgelopen 20 jaar is kooldioxide met 11 procent gestegen.

wetenschappers weten met een hoge mate van zekerheid dat dit kooldioxide voornamelijk te wijten is aan menselijke activiteiten, omdat koolstof die wordt geproduceerd door het verbranden van fossiele brandstoffen een duidelijke “vingerafdruk” achterlaat die instrumenten kunnen meten. In dezelfde periode is de gemiddelde temperatuur op aarde met ongeveer 1 Graden Celsius gestegen, en neemt momenteel elk decennium toe met een snelheid van 0,2 graden Celsius. In dat tempo zal de aarde naar verwachting nog een halve graad Celsius (bijna een graad Fahrenheit) opwarmen vanaf 2030 en zeer waarschijnlijk tegen 2040.

deze relatief snelle opwarming van ons klimaat als gevolg van menselijke activiteiten gebeurt naast de zeer langzame veranderingen in het klimaat veroorzaakt door milankovitch cycli. Klimaatmodellen geven aan dat elke forcering van het klimaat van de aarde als gevolg van Milankovitch cycli wordt overweldigd wanneer menselijke activiteiten ervoor zorgen dat de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer van de aarde ongeveer 350 ppm overschrijdt.

wetenschappers kennen geen natuurlijke veranderingen in het evenwicht tussen de hoeveelheid zonnestraling die door de Aarde wordt geabsorbeerd en de hoeveelheid energie die terug naar de ruimte wordt uitgestraald, die een dergelijke snelle periode van opwarming van de aarde kunnen verklaren. De hoeveelheid inkomende zonnestraling is de afgelopen eeuw slechts licht toegenomen en is daarom geen drijvende kracht achter de huidige opwarming van het klimaat op aarde.

sinds 1750 is de opwarming veroorzaakt door broeikasgassen afkomstig van de menselijke verbranding van fossiele brandstoffen meer dan 50 keer groter dan de lichte extra opwarming afkomstig van de zon zelf gedurende hetzelfde tijdsinterval. Als de huidige opwarming van de aarde te wijten was aan de zon, zeggen wetenschappers dat we moeten verwachten dat temperaturen in zowel de lagere atmosfeer (troposfeer) en de volgende laag van de atmosfeer, de stratosfeer, te warm. In plaats daarvan tonen waarnemingen van ballonnen en satellieten aan dat het aardoppervlak en de lagere atmosfeer zijn opgewarmd, maar dat de stratosfeer is afgekoeld.

ten slotte bevindt de aarde zich momenteel in een interglaciale periode (een periode van milder klimaat tussen de ijstijden). Als er geen menselijke invloeden op het klimaat waren, zeggen wetenschappers dat de huidige baanposities van de aarde binnen de Milankovitch-cycli voorspellen dat onze planeet zou moeten afkoelen, niet opwarmen, en een lange-termijn koeltrend zou moeten voortzetten die 6000 jaar geleden begon.

daar is niets cools aan.