Aardverwarming of globale verwarming verwys na die styging van die gemiddelde temperatuur van die aarde se atmosfeer en oseane. Sedert die begin van die twintigste eeu het die gemiddelde temperatuur met ongeveer 0,74 °C gestyg. Die algemene wetenskaplike konsensus is dat hierdie styging in temperatuur deur die versterking van die kweekhuiseffek veroorsaak word. Die kweekhuiseffek word weer op sy beurt hoofsaaklik bevorder deur die mensveroorsaakte toename van koolstofdioksied (CO2) en ander kweekhuisgasse soos metaan en dryfgasse. Daar word voorspel dat die temperature tussen 1990 en 2100 met 1,4 °C tot 5,8 °C kan styg. Dit sal groot sigbare veranderinge vir die mensdom en die omgewing inhou. Aardverwarming is 'n internasionale omgewingskwessie wat mense wêreldwyd raak. Aardverwarming is die gevolg van die opbou van gasse soos koolsuurgas en metaan in die atmosfeer wat die uitstraling van die aarde se hitte vasvang en die effek van 'n kweekhuis meebring waar die hitte kan inkom, maar nie so maklik ontsnap nie. Dit is veral verbranding van steenkool, ru-olie en petrol in kragstasies, fabrieke en motors wat bydra tot hierdie opbou van gasse in die atmosfeer.
Daar was 'n drastiese toename in die menslike bevolking sedert 1950. Terselfdertyd was daar 'n vinnige styging in beide atmosferiese CO2-vlakke en gemiddelde aardtemperature. Vele navorsers bestudeer die verband tussen bevolkingsgroei en ekonomiese ontwikkeling teenoor die jaarlikse tempo van CO2-vrystelling. Die verband aangevoer is dat meer mense meer energie en ander hulpbronne gebruik. Gedurende die produksieprosesse van hierdie hulpbronne word CO2 en ander kweekhuisgasse as afval vrygestel. Navorsers raam dat daar 'n sewevoudige toename in die totale vrystelling van CO2 sal wees vir die ontwikkelende lande en 'n drievoudige toename vir ontwikkelde lande. Dit sal na verwagting lei tot 'n meer as viervoudige toename van CO2 gedurende die 21ste eeu. Die uitwerking van hierdie toename veroorsaak 'n groter styging in temperature in die wêreld. Die impak van aardverwarming op die mensdom sal weer die menslike ontwikkeling beïnvloed; laagliggende dele sal onbewoonbaar word, landbougrond sal onbewerkbaar word as gevolg van onmatige hoeveelhede reënval, en voedselproduksie sal afneem.
In die 1970's het die verwoesting van die natuur deur menslike aktiwiteite groot aandag getrek. Een van die kwaaddoeners was suurreën – die effek daarvan op 'n woud in Tsjeggië kan hier gesien word.
Alhoewel die wetenskaplikes en omgewingsaktiviste van die tyd die bal misgeslaan het, is die wetenskap van die tydperk vandag steeds van waarde. Destydse wetenskaplike ondersoek het daarop gedui dat die planeet besig is om af te koel. In die sestigerjare het weerverslae oor die wêreld heen gewys dat die aarde besig was om yskoue winters te deurstaan en 'n teorie het ontstaan wat die waargeneemde aardverkoeling probeer verduidelik het. Die wêreld se ekonomie het in die vyftig- en sestigerjare 'n bloeityd beleef: steenkool is op 'n ongekende skaal verbrand in kragstasies en fossielbrandstowwe is vir 'n tyd geblameer vir die veronderstelde verkoeling. Volgens die aanvaarde destydse teorie sou die rook van die kragstasies en skoorstene 'n laag van roetpartikels in die atmosfeer skep, wat sou keer dat die son se strale die aarde bereik; iets wat tot 'n koeler planeet sou lei. Een van die wetenskaplikes wat ten gunste van hierdie teorie was, is Stephen Schneider, wat in 1971 'n beroemde verslag geskryf het waarin hy beweer dat die wêreldwye temperatuur met tot drie grade kan daal. Hy het beweer dat dit genoeg sou wees om moontlik 'n nuwe glasiale tyd te veroorsaak.
Die waargeneemde verkoeling van die aarde en die gepaardgaande teorie het vir 'n wyle sin gemaak, maar die tweede helfte van die 1970's het 'n einde aan byna dertig jaar van afkoeling gebring. Die warmer weer, en in sommige gevalle bloedige hitte, het die begin van 'n waarneembare verwarming van die aarde aangedui en het beteken dat die wetenskap wat die nosie van aardverkoeling verduidelik het, foutief moet wees. Met die nuwe data moes wetenskaplikes hulle teorieë aanpas, in die hoop om uit te vind hoekom dit geblyk het dat die aarde skielik aan’t verwarm was.
'n Aantal wetenskaplikes het tydens die periode van "aardverkoeling" 'n paar jaar aan 'n alternatiewe teorie gewerk wat probeer verduidelik het wat besig is om met die klimaat te gebeur. Een van hulle was David Keeling, die eerste persoon wat gewaarsku het oor die effekte van die kweekhuiseffek en aardverwarming. In 1956 het Keeling aangesluit by die Scripps Institution of Oceanography in San Diego en laat 1950's begin het om die koolstofdioksied in die atmosfeer te meet, hoofsaaklik by die Mauna Loa-observatorium in Hawaii. Dit was die ideale plek om lugmonsters te neem, aangesien die observatorium in die middel van die Stille Oseaan geleë is, ver verwyder van industriële, lugbesoedelende sentrums, op 'n vulkaan waarvan die piek meer as 3 km hoog is: die lug wat Keeling getoets het, word onder die skoonste in die wêreld gereken. In dié tyd is Keeling se ondersoek nie belangrik geag nie, maar dit het mettertyd een van die belangrikste navorsingswerke in die geskiedenis geword.
Keeling het die koolstofdioksied gemeet deur 'n glassfeer te neem wat met 'n vakuum gevul is en dit aan die lug blootgestel. Die lug het die vakuum gevul en die sfeer is met 'n klep afgesluit. Dit was egter heelwat moeiliker om daarna te bereken presies hoeveel koolstofdioksied in die fles was: soortgelyke pogings is reeds deur ander wetenskaplikes aangewend, maar hulle resultate het só verskil dat dit nie vertrou kon word nie. Keeling het egter in 1958 daarin geslaag om 'n apparaat te bou wat die koolstofdioksied suksesvol uit die lugmonster kon onttrek en die konsentrasie daarvan meet. Moderne apparate wat vir dieselfde doeleindes gebruik word, word steeds na aanleiding van Keeling se apparaat gestandaardiseer.
Die skielike veranderinge het nie ongesien gebeur nie – in die hoogste vlakke van die Amerikaanse regering het amptenare gewonder of aardverwarming 'n nuwe bedreiging is en hulle na JASON gewend. JASON is 'n onafhanklike groep wetenskaplikes wat die VSA-regering raad gee oor sake rakende wetenskap en tegnologie; die oorgrote meerderheid van hul werk het met verdediging te maak. In 1978 het die regering hulle genader om die groeiende bewyse vir aardverwarming te ondersoek. Die groep het 'n rekenaarmodel van die wêreld se klimaatstelsel gebou: die JASON-model van die wêreld en hulle verslag, The Long Term Impact of Atmospheric Carbon Dioxide on Climate ("Die langtermyn-impak van atmosferiese koolstofdioksied op klimaat") is in April 1979 vrygestel. Die verslag het 'n aantal voorspellings gemaak wat, van agterna beskou, redelik in die kol was. Voorbeelde hiervan is:
Die verslag is met sy verskyning as uiters omstrede beskou en die regering het 'n groep klimaatwetenskaplikes genader om 'n tweede opinie. Dié wetenskaplikes se gevolgtrekkings was egter baie eenders.
Reagan het die wetenskaplike William Nierenberg opdrag vir 'n derde verslag gegee: Nierenberg het bekendheid verwerf vir sy werk aan die Manhattan-projek, waar hy gehelp het om die atoombom te ontwikkel. Later het hy die beroemde Scripps Institution of Oceanography bestuur, waar hy die afdeling vir klimaatnavorsing geskep het. Nierenberg was ook 'n lid van JASON. Sy verslag het in sommige opsigte van die twee voorafgaande verslae verskil. Die verslag gee toe dat 'n bietjie verwarming waarskynlik is, maar dat enige verwarming stadigaan sal plaasvind en dat die samelewing meer as genoeg tyd sal hê om daarby aan te pas. Die verslag het beteken dat daar geen rede tot kommer was nie en ook geen rede om uitlatings van CO2 te beperk nie. Die kwessie van aardverwarming is met hierdie verslag uitgestel as 'n toekomstige probleem.
Klimaatsverandering vind voortdurend plaas, maar hoe die mensdom daarby aanpas, verander. In die verlede (en steeds in sommige lande) het nomadiese stamme die reëns gevolg. Tans word damme soos die Hoover-dam gebou om die Colorado-rivier te tem: die resulterende Mead-meer help die westelike VSA om die siklus van droogte en oorstromings in die woestynagtige streek te bekamp – 'n goeie voorbeeld van hoe die mensdom klimaatsverandering trotseer. Die Meade-meer was in 2008 egter reeds in die agste jaar van 'n ernstige droogte; in Oktober 2008 was die meer se inhoudsmaat 47% van sy kapasiteit.
Meer as 80% van Groenland se oppervlak word deur 'n ysplaat bedek – dit is die tweede-grootste ysliggaam op aarde (Antarktika is die grootste). Die ysplaat is oor die algemeen meer as 2 km dik (tot 3 km by sy diepste punt). Alhoewel die eiland uiters afgeleë is, kom wetenskaplikes van oor die wêreld in Groenland byeen om die uitwerking van klimaatsverandering op die ys te bestudeer. Vyftig jaar gelede was die Amerikaanse leër egter die enigste groep wat daar wetenskaplike ondersoek gedoen het. In die laat-vyftigerjare het die Amerikaanse leër 'n militêre basis binne-in die ysplaat gebou. Die basis, genaamd Camp Century (dit was 100 myl van die kus geleë), het ook as "die stad onder die ys" bekend gestaan en meer as 200 mense gehuisves. Die "stad" het ’n biblioteek, hospitaal, gimnasium en kernkragstasie gehad. Camp Century is oorspronklik gebou om ondersoek in te stel na die vegtoestande in 'n koue klimaat, maar word vandag onthou vir die wetenskaplike onthullings wat die idee dat klimaatsverandering slegs stadig kan plaasvind, in twyfel sou trek.
Variasies in CO2, temperatuur en stof oor die laaste 450 000 jaar, uit ’n analise van ’n Antarktiese yskern.
Sien figuur 1.1 hiernaas vir 'n deursnit van 'n ongeveer 16 250 jaar oue yskern wat van Groenland afkomstig is. Die vertikale lyne dui op die seisoenale wisseling in die sneeuval.
Chloorfluoorkoolstof, of CFK, is 'n gas wat in die 1980's toenemend in spuitkannetjies (haarsproei, lugverfrissers, spuitverf, ens.) en yskaste gebruik is. Oorspronklik het die gebruik van CFK sin gemaak: dit was goedkoop en klaarblyklik veilig. Die CFK wat in die atmosfeer vrygestel is, het egter osoon vernietig, 'n belangrike gas wat die aarde teen die son se dodelike strale beskerm. Wetenskaplikes wat in 1984 in Antarktika gewerk het, het ontdek dat daar 'n groot gat in die aarde se osoonlaag ontstaan het.
Sommige van die gebruike van CFK's is reeds vroeër in sommige verbiede verban, maar dit is eers ná die ontdekking van die osoongat dat 'n groep wêrelddiplomate in 1984 in Montreal byeengekom het om die Montreal-protokol te smee, wat die drastiese afname in die produksie van CFK's vereis.
Die gat in die osoonlaag het bewys dat die mensdom wel daartoe in staat is om die aarde se atmosfeer in 'n kort tyd katastrofiese skade te berokken. Bewerings dat die klimaatstelsel te groot is om deur die mens beïnvloed te word, is tot niet gemaak.
In 1988 het die NASA-wetenskaplike James Hansen tydens 'n Amerikaanse Kongresondersoek 'n toespraak gelewer waarin hy drie hoofgevolgtrekkings gemaak het:
Aardverwarming is só groot dat wetenskaplikes met 'n groot mate van sekerheid 'n oorsaak-en-gevolg-verhouding aan die kweekhuiseffek kan toeskryf.
Hierdie bewyse verteenwoordig saam 'n baie sterk saak dat die kweekhuiseffek waargeneem is en nóú  ons klimaat affekteer … Ons moet almal werklikheid onder oë sien: as ons volhou om ontsaglike hoeveelhede kweekhuisgasse vry te stel, gaan 'n globale temperatuurstyging ons in die gesig staar wat groter sal wees as enigiets wat in die menslike geskiedenis ervaar is.
Ten spyte van die bewyse vir aardverwarming en die mens se rol daarin, het 'n groep wetenskaplikes die laaste 20 jaar die idee van 'n klimaatkrisis teengestaan. Hierdie aardverwarmingskeptici het van aardverwarming een van die mees omstrede kwessies in moderne wetenskap gemaak. Die feit dat aardverwarming deur die mens of deur stikstof veroorsaak word, of dat dit hoegenaamd gebeur, word deur verskeie groepe ontken. Alles wat vroeër as feit aanvaar word, is opnuut bevraagteken.
In die vroeë negentigerjare het dit gelyk asof die argumente teen aardverwarming bygelê is. Wetenskaplikes het gewys dat die aarde besig is om te verwarm as gevolg van stikstof en ander kweekhuisgasse, wat deur menslike aktiwiteite vrygestel is. Indien die mensdom nie daarin sou slaag om hierdie verwarming stop te sit nie, sou 'n klimaatkrisis die planeet in die gesig staar.
Dwarsoor die wêreld kan termometer- of weerstasies gevind word wat die daaglikse minimum- en maksimumtemperatuur meet en sodoende 'n daaglikse gemiddeld verskaf. Hierdie metings word deur vrywilligers gemaak en vind op die meeste plekke reeds sedert die 19de eeu plaas, wat wetenskaplikes die moontlikheid bied om 'n vergelyking tussen destydse en huidige gemiddelde temperature te maak. Volgens hierdie metode het die wêreldwye temperatuur in 1910 begin styg. Hierdie periode van verwarming het tot die 1940's geduur en toe weer in die sewentigerjare begin. Baie lande het sedert die 1980's en '90's dikwels rekordbrekende somers gehad. Die wêreldwye temperatuur het in die laaste eeu met byna 1 °C gestyg. 'n Graad klink moontlik nie so opspraakwekkend nie, maar vir klimatoloë is dit 'n groot verskil.
Vir aardverwarmingskritici was dit te dik vir 'n daalder. Selfs met data van duisende weerstasies regoor die wêreld, was daar vir groot dele van die wêreld geen temperatuurdata beskikbaar is nie, veral in onbewoonde gebiede. Vir sulke gebiede (en ander) word daar sedert 1979 weersatelliete soos NASA se TIROS-N-reeks gebruik om die wêreldwye temperatuur te meet. Hulle resultate was onverwags: in plaas van bewyse dat die aarde besig was om te verwarm, het die satellietmetings aangedui dat die aarde besig was om ietwat af te koel.
Die metings van die weersatelliete het daartoe gelei dat aardverwarmingskeptici en ook ander wetenskaplikes begin het om die waarde van die metings van die weerstasies in twyfel te trek. Volgens die skeptici was daar ook 'n ander ernstige fout met die weerstasies waarmee rekening gehou moet word: verstedeliking. Baie weerstasies is opgerig in onbewoonde of ligbevolkte gebied wat sedertdien tot digbevolkte of stedelike gebiede gegroei het, iets wat 'n outomatiese toename in temperatuur meebring. Dit is naamlik altyd warmer in stede as in die omliggende, onbewoonde gebiede, 'n verskynsel wat as die stedelikehitte-eiland-effek bekend staan.
Volgens die skeptici het hierdie effek die vals indruk gewek van 'n planeet wat besig is om warmer te word. Las Vegas se weerstasie, byvoorbeeld, is in 1942 in die middel van die woestyn gebou, langs 'n plaaslike vliegveld. Las Vegas is VSA se vinnigste groeiende stad en die bevolking het in 30 jaar verdrievoudig. Die plaaslike vliegveld het intussen ook tot die Las Vegas-lughawe ontwikkel en die stad het so uitgebrei dat die lugawe – en die weerstasie – nou binne-in die stad is. Die weerstasie meet tans dus temperature wat verskil van die natuurlike temperature buite die stad en ook op 'n drastiese toename dui in vergelyking met destydse temperature, soveel as 4 °C oor die laaste vyftig jaar. 'n Ander weerstasie wat in dieselfde omgewing geleë is en hom steeds in die woestyn bevind, dui op 'n toename van minder as 1 °C.
Om hierdie idee te ondersteun word daar na die Middeleeuse Warm Periode (ook genoem die Middeleeuse Klimaatoptimum) verwys: 'n tydperk tussen ongeveer 800 en 1300 n.C. Daar word verwys na die feit dat die Wikings Groenland in hierdie periode gekoloniseer het, gewasse aangebou het en vee geteel het. Ook ander lande blyk in hierdie tyd 'n warm periode te geniet het: geskiedkundige rekords dui daarop dat die eeue rondom 1000 n.C. in Engeland warm en gunstig was. Oeste was goed en die bevolking het aansienlike groei beleef. Dit was selfs warm genoeg om druiwe in Engeland te kweek (soos ook vandag die geval is). Die Middeleeuse warm periode dui dus daarop dat die aarde in die verlede van nature klimaatskommelinge deurstaan het.
As die Middeleeuse Warm Periode regtig warmer was as wat dit vandag is, sou dit die skeptici se idee van aardverwarming as deel van die planeet se natuurlike siklus ondersteun. Daar is egter geen instrumentele rekords wat uit hierdie tydperk dateer nie. Wetenskaplikes beskik slegs die laaste eeu oor wêreldwye instrumentele temperatuurrekords. Vir die voorafgaande jare, ongeveer tot in die middel van die 1800's, is daar slegs rekords vir die Noordelike Halfrond beskikbaar en voor dié tyd word die aantekeninge al hoe minder.
Deur die indirekte metings van hierdie bome, die koraalriwwe, sneeu ens. saam te voeg het Mann 'n temperatuurgrafiek van die laaste 1 000 jaar saamgestel. Uit die grafiek het dit geblyk dat, alhoewel die Middeleeuse Warm Periode moontlik ietwat warmer as die omliggende eeue was, die temperatuur geensins met die huidige temperature vergelyk kan word nie. Die vorm van die grafiek het daartoe gelei dat daar na die grafiek as die "hokkiestok" verwys is en hierdie hokkiestok sou een van die bekendste en mees omstrede wetenskaplike grafieke word.
Een groep skeptici het egter volgehou dat die feit dat die wêreld in die tweede helfte van die 20ste eeu warmer as in die laaste 1 000 jaar was, nie noodwendig aan menslike aktiwiteit toegeskryf kan word nie – dat aardverwarming nie deur koolstofdioksied veroorsaak word nie, maar deur die son.
Daar bestaan geen wetenskaplike twyfel dat die son wel 'n rol in ons klimaat speel nie: dit is immers die bron van hitte en die oorsaak van die weer op aarde. Die skeptici het geredeneer die aarde se weerstelsel is só afhanklik van die son dat die kleinste wisseling in sonaktiwiteit 'n groot effek op die aarde se klimaat sou hê. In die meting van sonaktiwiteit word daar veral na sonvlekke gekyk: donker kolle op die son se oppervlak wat in der waarheid magnetiese storms is. Hierdie storms verander voortdurend en sommige skeptici glo dat hulle die oorsaak van klimaatsverandering kan verduidelik. Wanneer die son aktief is, met ander woorde, wanneer daar 'n groot aantal sonvlekke is, gee die son golwe van gelaaide deeltjies bekend as ’n sonwind af.
↑ The 1976 Drought, deur Ian Currie. BBC-artikel oor die droogte wat saam met die 1976-hittegolf gepaard gegaan het.