Toenemende CO2 in de atmosfeer - consequenties

Economische activiteit betekent dat er wordt geconsumeerd. Bij een groei van economische activiteit neemt consumptie toe, en bij een afname van economische activiteit, ook wel een recessie genoemd, neemt consumptie af. Bij het produceren van deze goederen wordt CO2 geproduceerd. Dat CO2 in de lucht aanwezig is, is niet nieuw. Voor mens, dier en plant is het nodig om te leven. Het zorgt ervoor dat de planten kunnen groeien, een essentiële stap in de voedselketen. Maar wat als er te veel CO2 aanwezig is?

De scheikunde van CO₂

Koolstofdioxide (CO₂) is een organisch molecuul waarbij twee zuurstofatomen lineair zijn verbonden aan een koolstofatoom. In de atmosfeer van de aarde komt het voor ongeveer 0,04% voor. CO₂ houdt de warmte van het systeem dat het omringt vast. Hierdoor zal, als warmte wordt toegevoegd, het systeem warmer worden omdat het de hitte niet kan laten ontsnappen. Dit wordt ook het broeikaseffect genoemd, waarbij CO₂ het broeikasgas is. Waar mensen en dieren CO₂ uitademen door metabolisme, nemen planten CO₂ op en zetten dit, met water en onder invloed van zonlicht, om naar glucose, C₆H₁₂O₆ in het proces genaamd 'fotosynthese' (van het Griekse foto: 'licht' en synthesis: 'in elkaar zetten'). Dit gebeurt volgens de volgende reactie:

CO₂ in de atmosfeer

Duidelijk is dat CO₂ warmte vasthoudt en zodoende de aarde opwarmt. Dit heeft verregaande gevolgen voor de balans in de natuur. Zo zijn er veel consequenties die worden ondervonden van een verhoogde concentratie CO₂ in de atmosfeer.

Consequentie 1: Toenemende warmte

Toegenomen CO₂ in de atmosfeer zorgt voor een wereldwijde stijging in de gemiddelde temperatuur. Door een stijging in de temperatuur versmelten de ijskappen op de polen, waardoor de zeespiegel stijgt. Voor de meeste, hooggelegen landen, is dit niet erg, maar een stijging in de zeespiegel betekent dat er meer water in de oceanen zit. Hoe meer water er in de oceanen aanwezig is, hoe meer warmte het water kan vasthouden van de zon. Natuurgeweld zoals tornado's en cyclonen gebruiken de warmte in de oceanen als energiebron, waardoor hun intensiteit en hun destructie toeneemt. Hierdoor zullen tornado's zoals Wilma (2005), Hermine (2016), Irma (2017), Florence en Michael (beide 2018) vaker voorkomen. Voor Nederland is het risico op natuurgeweld dan ook toegenomen: als laagliggend land heeft Nederland behoefte aan dijken. Als de zeespiegel stijgt, zullen de dijken verhoogd moeten worden. Met toegenomen hoogte neemt de complexiteit van de dijken toe, en zodoende zal er steeds meer geld moeten worden geïnvesteerd om Nederland veilig en droog te houden.

Mislukte agricultuur

Daarnaast zullen, door de toegenomen warmte, periodes van droogte steeds normaler worden. Hieronder zullen mensen met een zwak immuunsysteem, zoals de zieken en ouderen, het meeste lijden, zoals gebeurde in Pakistan in 1998 tot en met 2002. Hierbij kwamen miljoenen mensen in hongersnood, en meer dan honderd mensen kwamen om het leven door mislukte oogsten. Daarnaast verhuisden miljoenen mensen naar gebieden die beter geïrrigeerd waren. Het mislukken van de oogst gebeurde in Frankrijk in 2017, waarbij de oogst van druiven ernstig tegenviel en zodoende de productie van wijn met 18% ten opzichte van 2016 daalde, de ergste oogst sinds 1945. Ook waren er in Nederland in 2016 en 2017 tekorten aan slagewassen, spinazie en aubergines. Dit kwam door tegenvallende oogsten in zowel Zuid-Europa als Nederland, wat te wijten was aan de aanhoudende droogte.

Feedback-loop met methaan

Door de toenemende warmte door de stijgende concentratie CO₂ versmelten de ijskappen. Omdat de ijskappen versmelten is de kans groot dat het permafrost, eeuwige ijs, zal beginnen met smelten. Onder de permafrost is door verschillende landen, waaronder de Verenigde Staten, Rusland, Noorwegen en het Verenigd Koninkrijk, grote hoeveelheden methaan (aardgas, CH₄) gevonden. Door het versmelten van de permafrost kunnen zeer grote volumes methaan uitgestoten worden in de atmosfeer. Dit is zeer gevaarlijk, omdat methaan 21 maal zo effectief is in het vasthouden van warmte dan CO₂. Bij het vrijkomen van grote volumes methaan zal de opwarming van de aarde sneller gebeuren, waardoor alle nadelige effecten van de klimaatverandering nog sneller en heviger merkbaar zullen worden. Dit wordt een feedback loop genoemd: een situatie waarbij een nadelige situatie een nog nadeligere situatie voortbrengt in een cirkelrelatie.

Consequentie 2: Voedsel wordt minder voedzaam

De natuur probeert altijd een balans te vinden. Zo nemen planten een bepaalde hoeveelheid CO₂, mineralen uit de grond en water op, en genereren ze glucose, cellulose en zuurstof. Verscheidene onderzoeken hebben het effect onderzocht van toegenomen CO₂ en de inhoud van groenten: bij een toegenomen CO₂-concentratie neemt de concentratie eiwitten en mineralen af, en neemt het suikergehalte toe.

Minder voedingswaarde

Door de afgenomen hoeveelheid mineralen in voedingsmiddelen zullen deze minder voedzaam worden. Dit levert ook gezondheidsklachten op. Voor mensen die lijden aan bijvoorbeeld bloedarmoede is een afname aan ijzer in het voedsel een groot probleem. De consequentie van afnemende mineralen in voedsel is dat men meer moet eten van een bepaald voedingsmiddel om toch aan de hoeveelheden mineralen te komen die nodig zijn voor het normaal functioneren van het lichaam. Door de toegenomen hoeveelheid suikers in het voedsel is dit geen goede optie, omdat dit zal leiden tot een toename van allerlei gezondheidsklachten.

Gezondheidsklachten

Bij een toename van natuurlijke suikers in groente en fruit is de consequentie dat er meer gezondheidsklachten zullen optreden. Omdat suikers calorierijk zijn zal overgewicht vaker voorkomen. Overgewicht zorgt ervoor dat er onnodig veel druk staat op het skelet, waardoor botten makkelijker kunnen breken. Daarnaast is overgewicht ook een risicofactor voor het ontwikkelen van hart- en vaatziekten, diabetes mellitus type 2 en bepaalde vormen van kanker. Het lichaam kan suiker afbreken, zonder schadelijke gevolgen, bij een hoeveelheid van 15 gram per dag. Door meer suiker te consumeren zal de hoeveelheid insuline afnemen, omdat suiker verdovend werkt op het systeem dat eetlust reguleert in het lichaam. Hierdoor worden hormonen zoals insuline (insuline is verantwoordelijk voor het onderdrukken van ghreline, wat eetlust opwekt) niet gestimuleerd, waardoor ook geen leptine wordt gestimuleerd (verantwoordelijk voor het volle gevoel na een maaltijd). Het resultaat is dat er geen verzadigd gevoel opkomt en men blijft eten.

Consequentie 3: Mensen worden minder intelligent

CO₂ heeft een remmend effect op de mentale prestaties. Dit bleek uit onderzoeken van onder meer Lawrence Berkeley National Laboratory (Is CO2 an Indoor Pollutant? Direct Effects of Low-to-Moderate CO2 Concentrations on Human Decision-Making Performance, Satish et al, 2012), en de Harvard T. H. Chan School of Public Health (Associations of Cognitive Function Scores with Carbon Dioxide, Ventilation, and Volatile Organic Compound Exposures in Office Workers: A Controlled Exposure Study of Green and Conventional Office Environments, Allen et al, 2015).

Besluitvorming wordt verhinderd

Deze onderzoeken wezen op het effect dat CO₂ heeft op de mentale prestaties: gemiddelde scores die aangaven hoe bepaalde beslissingen werden genomen, zoals de denkwijze, daalden met 11 tot 23% toen de concentratie CO₂ werd verhoogd van 600 ppm naar 1000 ppm. Toen dit getal verhoogd werd naar 2500 ppm, daalde de score met 93%, wat vergelijkbaar is met dronkenschap of letsel aan het hoofd. In de atmosfeer is de gemiddelde CO₂ concentratie 400 ppm. Bij toenemende concentratie CO₂ is het effect zodoende dat de mentale prestaties van alle mensen afneemt. In afgesloten ruimtes, zoals klaslokalen, kantoren en feestlocaties loopt de CO₂-concentratie dikwijls op naar waardes tussen 1000 en 3000 ppm. Dit verklaart ook waarom menig mens mentaal zeer vermoeid is na een lange vergadering of reis in een afgesloten ruimte, zoals een kantoor, trein of vliegtuig.

Criminaliteit

Naast dat de besluitvorming wordt verhinderd door een verstoord of verzwakt denkpatroon is het goed mogelijk dat een toename in criminaliteit de boventoon voert. Daar mensen niet meer helder of logisch kunnen nadenken vervalt het brein op emotioneel en onberekenbaar gedrag. Hierdoor zou criminaliteit van elke vorm toe kunnen nemen.

De oplossing?

Vele landen hebben zich al gebogen over dit probleem. Deze levenswijze is niet houdbaar en zal op de korte termijn de mens nog harder raken dan al is vertoond. Mede hierdoor zijn door bijna alle landen het Kyoto Protocol (1997) en Parijsovereenkomst (2015) in het leven geroepen, die duiden op een (sterke) afname van CO₂-uitstoot. Dit kan alleen niet behaald worden door de landen alleen. Op persoonlijke schaal kunnen (groepen van) mensen een groot effect hebben.

Minder vlees, vis en zuivel

Zo heeft het een heel groot effect om minder vlees, vis en zuivel te eten, daar deze industrieën grote vervuilers zijn. Een goed voorbeeld daarvan werd uitgebreid onderzocht en uitgebracht in 2014, genaamd Land, irrigation water, greenhouse gas, and reactive nitrogen burdens of meat, eggs, and dairy production in the United States (Eshel et al.). In dit onderzoek werd pijnlijk duidelijk wat de impact is van de vleesindustrie: in vergelijking met andere voedingswaren kost de productie van rundvlees 28 keer zo veel oppervlakte, 11 keer zo veel water, 6 keer zo veel stikstof tegen minstens 5 keer zo veel uitstoot van broeikasgassen. Overige middelen zoals varken, gevogelte, melk en eieren waren vergelijkbaar met elkaar op deze factoren. Nou is de industrie iets wat los staat van de mens zelf, maar er is een manier om de uitstoot van broeikasgassen te beteugelen. Daarvoor is een basisbegrip in de economie: vraag tegen aanbod. Als de vraag daalt, dan moet het aanbod dalen om de beoogde marges te behalen. Dat betekent dat er minder volumes vlees, zuivel of eieren worden verkocht, waardoor de productie moet worden teruggeschroefd. Het resultaat hiervan is dat de industrie zichzelf moet verkleinen: minder vleeskoeien, minder varkens, minder kippen, minder legbatterijen en minder melkkoeien. Dit gaat gepaard met een zeer significante vermindering van CO₂-uitstoot; de terugdringing van CO₂ is zo groot dat het effectiever is dan de auto verkopen en alles voortaan met de fiets te doen. Daarnaast is gebleken uit onderzoek dat minder (rood) vlees eten de kans op darmkanker verkleint bij zowel mannen als vrouwen (Aykan, 2015, Red Meat and Colorectal Cancer). Daarentegen is het ook zo dat het niet nodig is om vlees geheel te laten verdwijnen uit het voedingspatroon, alhoewel een volledig vegetarische levenswijze ook veel voordelen heeft. Enkele dagen per week vegetarisch eten en de inname van vlees beperken heeft direct effect, zowel financieel (groenten zijn goedkoper dan vlees) als lichamelijk als op het gebied van het milieu.

Veel minder plastic en veel meer herbruikbare middelen gebruiken

Ronduit het grootste risico is microplastics aantreffen in het voedsel en drinkwater. Dit komt door wegwerpplastic wat op straat, en uiteindelijk in het water, belandt. Deze microplastics zijn gelinkt aan dementie en kankers. Het beste is om plastic algeheel te vermijden, wat in het belang is voor het milieu en de gezondheid. Plastic is feitelijk een polymeer, dat wil zeggen dat plastic een zeer lange en repeterende sequentie is van een of meerdere moleculen. Deze moleculen worden gewonnen uit de behandeling van aardolie, wat ook een bron is van CO₂-emissies in de atmosfeer. Zodra het plastic in de natuur belandt wordt dit niet afgebroken, maar degradeert dit tot zeer kleine stukken plastic, microplastics, die terecht komen in het water. Hierdoor maken microplastics hun intrede in de voedselketen, waar zij hun schadelijke effecten propageren; DNA wordt gemuteerd, waardoor aandoeningen zoals dementie en kanker vaker voorkomen. Wat daarop een antwoord is, is plastic zo veel mogelijk recyclen, door bijvoorbeeld een herbruikbare (plastic, katoenen) boodschappentas mee te nemen. Daarnaast is het ook effectief om voor de glazen verpakking te gaan, omdat een glazen verpakking veel makkelijker te recyclen is dan plastic. Glas laat daarnaast geen schadelijke stoffen vrij in hetgeen wat het vasthoudt, wat bij plastic wel voorkomt: bisfenol A (BPA) en ftalaten zijn bekende boosdoeners die voorkomen in in plastic verpakt voedsel, babyflessen en kassabonnen. Via voedsel en de huid betreden deze stoffen het lichaam, waar het de functies verstoort (BPA verstoort bijv. de werking van oestrogeen). De beste optie is dan ook om plastic waar mogelijk te vermijden, en de kassabon te weigeren.

De auto laten staan

Autobrandstof bestaat uit overblijfselen van lang vergane organismen. Dit is koolstof wat miljoenen jaren geleden uit de atmosfeer is onttrokken, en de verbranding hiervan introduceert deze koolstof opnieuw aan de atmosfeer. De fiets pakken waar dit kan is niet alleen goed voor het milieu, maar ook voor de gezondheid en de portemonnee. Er gaat immers geld verloren bij de benzinepomp en met een auto besturen gaat het hart niet sneller tikken. Daarnaast is het bewezen dat fietsen het welzijn verhoogt door de hersenen die dopamine vrij laten komen bij en na een fietstocht. Het openbaar vervoer pakken is ook een groene optie, daar de treinen in Nederland op windstroom rijden en de bus per passagier minder CO₂-uitstoot vertoont.

Gras, bloemen, bomen, groenten

Bomen, planten, gras, onkruid en zelfs de kamerplant onttrekken CO₂ uit de atmosfeer, en ruilen hier zuurstof (O₂) voor in. Veruit de beste manier om klimaatverandering tegen te gaan is door planten en/of bomen te nemen en te verzorgen. Hierdoor daalt de concentratie CO₂ in de lucht en stijgt de luchtkwaliteit. Daarbij is het ook een goede optie om zelf groenten te groeien. Door zelf groenten te groeien en de de overblijfselen te begraven na de oogst wordt er niet alleen CO₂ onttrokken uit de lucht, maar er kan ook geleerd worden hoe groenten moeten worden behandeld tijdens het groeien. Daarnaast is de herkomst ook duidelijk en wordt er niet gemoeid met de samenstelling van de groenten, waardoor zeker is dat de groente biologisch is en niet genetisch gemodificeerd. Dit past ook zeer goed in het patroon om minder vlees te eten, daar de groentes zelf kunnen worden geconsumeerd.