Van strandtoren tot klimaatspel
Academische Jaarprijs
Klimaatverandering is hot. Maar liefst drie van de zeven finalisten in de door NRC Handelsblad, NWO en KNAW georganiseerde Academische Jaarprijs 2006/2007 hebben klimaatverandering als onderwerp. De drie finalisten presenteren in Geografie alvast hun plan.
Winnaar van de Jaarprijs wordt het team dat er het best in slaagt wetenschappelijk onderzoek te vertalen naar een breed publiek. Op 6 juni 2007 krijgen de teams tijdens de slotmanifestatie een kwartier om hun plannen aan het publiek te presenteren. Daarna zal de jury, onder voorzitterschap van Rick van der Ploeg, beslissen wie de 100.000 euro binnensleept om zijn plan te realiseren.
Of een van ‘onze’ teams nu wint of niet, het onder de aandacht brengen van de maatschappelijke relevantie van geowetenschap is een prestatie van formaat. Geografie geeft de teams van de TU Delft, Universiteit Utrecht en Vrije Universiteit graag de ruimte om hun inzending hier alvast te presenteren.
Spiegelzee
TU Delft
De zeespiegel stijgt. De politiek en de media informeren ons over de effecten en de oorzaken van klimaatverandering. De boodschap is eenduidig: reduceer de CO2-uitstoot door over te stappen op duurzame energie, en verminder zo het CO2-gehalte in de atmosfeer, de temperatuurstijging op aarde en de zeespiegelstijging.
Het verhaal is echter niet zo eenvoudig. De zeespiegel in Nederland stijgt al zolang we metingen doen, vanaf ongeveer 1850. De CO2-uitstoot was slechts een fractie van de huidige uitstoot, dus de zeespiegel steeg door natuurlijke processen. De huidige en toekomstige stijging moeten daarom gezien worden als een optelsom van antropogene en natuurlijk processen. Dit is de boodschap die we met de Spiegelzee willen overbrengen. Veel grote steden en infrastructuur liggen aan zee; een snelle zeespiegelstijging zal veel maatschappelijke problemen en onrust veroorzaken. Maar we mogen niet vergeten dat diezelfde steden gebouwd zijn op een vruchtbare ondergrond die daar juist ligt dankzij zeespiegelstijging. Nederland zou Nederland niet zijn zonder dat.
Onderzoek van de TU Delft in de Kaspische Zee laat duidelijk zien dat kustlijnbeweging een samenspel is van sedimentaanvoer en zeespiegel. De Kaspische Zee is afgesloten van de wereldzeeën en heeft daarom een eigen zeespiegelgeschiedenis. Tussen 1977 en 1995 steeg de Kaspische Zee ruim 3 meter (6 cm per jaar). In gebieden waar zand en klei worden aangevoerd, zoals rivierdelta’s, blijkt dat deze zeer snelle zeespiegelstijging niet heeft geleid tot landverlies. In gebieden waar weinig of geen zand en klei wordt aangevoerd, blijkt de kustlijn in dezelfde periode honderden meter landwaarts te zijn verschoven. De snelheid van de zeespiegelstijging in de Kaspische Zee is een magnitude groter dan wat het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) voor de komende decennia verwacht voor de wereldzeeën (0,3-0,8 cm per jaar). Daarom is de verwachting dat in Nederland zandsuppleties een effectief middel vormen om de kustlijn de komende decennia te beschermen tegen de stijging van het water. Dit zand is ruimschoots voorradig in de Noordzee maar er hangt een behoorlijk prijskaartje aan deze maatregel.
Dat Nederland moet leren leven met een zeespiegelstijging is iedereen tegenwoordig wel duidelijk. Maar het besef van de omvang en impact van zeespiegelstijging, zowel in het verleden als in de toekomst, is nog niet echt doorgedrongen. Daarom willen we op het strand bij Katwijk de Spiegelzee bouwen, een toren waar je zelf kunt ervaren wat zeespiegelstijging inhoudt. Als je je op +6 m NAP bevindt, beleef je hoe hoog het water komt wanneer de ijskap op Groenland helemaal afsmelt. Daarnaast creëren we met spiegels de illusie van een zeespiegelstand zoals die tijdens de maximale ijsuitbreiding 18 duizend jaar geleden was (-120 m NAP), en later, toen onze voorouders niet meer naar Engeland konden lopen (circa -25 m NAP). Ondertussen kijk je uit over de hedendaagse Noordzee, wetend dat onder je op het strand de restanten van het Romeinse fort Brittenburg liggen, dat enkele eeuwen geleden is verzwolgen door de golven. Rondom de Spiegelzee komt er informatie over zeeonderzoek in Nederland. Een bezoek aan de Spiegelzee geeft inhoud aan het abstracte begrip zeespiegelstijging. Dat wordt nog versterkt door het Aandenken: een platte zandloper met gekleurd zand in water, die alle bezoekers mee naar huis krijgen. Deze toont ‘in een handomdraai’ de interactie tussen water en zand.
De website www.spiegelzee.nl zorgt voor verdieping en verbreding van de kennis over de effecten en oorzaken van de zeespiegelstijging voor alle leeftijden. Hier zijn onder andere animaties, computermodellen en links te vinden met verdere informatie en met verwijzingen naar wetenschappelijke vakliteratuur.
Joep Storms
Op expeditie met paleoklimatologen naar de broeikaswereld van de toekomst
Universiteit Utrecht
In 2004 ging de Utrechtse paleoklimatoloog Henk Brinkhuis met een boorschip en twee ijsbrekers op expeditie naar de Noordpool om daar in de oceaanbodem van de Noordelijke IJszee te boren. Op een eerdere expeditie voeren zijn collega’s Lucas Lourens en Appy Sluijs met het boorschip van het internationale Ocean Drilling Program naar de Walvisrug voor de kust van Namibië. Vanaf het schip werd een lange pijp in het water gelaten om onder een paar kilometer zeewater enkele honderden meters in de oceaanbodem te boren. Er kwam sediment naar boven dat zo’n 55 miljoen jaar oud is. Aan de hand van de informatie die opgeslagen zit in microfossielen en organische componenten konden ze het klimaat uit die tijd reconstrueren. Met het inzicht in natuurlijke klimaatveranderingen in het geologische verleden zijn effecten van de aanstaande broeikaswereld beter te voorspellen.
De onderzoeksresultaten hebben de afgelopen anderhalf jaar geresulteerd in publicaties in Science en Nature en de cum laude promotie van Appy Sluijs. Het blijkt dat een snel toenemende concentratie broeikasgas 55 miljoen jaar geleden resulteerde in een opwarming van de aarde met 5 tot 8°C, verzuring van de oceanen en een stijging van de zeespiegel met enkele meters. Vooral de oppervlaktetemperaturen van de Noordelijke IJszee bleken veel hoger (24°C !) dan op basis van simulaties met klimaatmodellen werd verwacht. Er zwommen subtropische algen rond in de zee die nu bedekt is met meters ijs. Verder is duidelijk geworden dat er in het verleden meer van dit soort relatief kortstondige superwarme perioden zijn geweest. De snelheid waarmee de CO2-concentratie in de atmosfeer 55 miljoen jaar geleden toenam, is vergelijkbaar met de huidige toename en de voorspellingen van het IPCC. Uit het verleden leren we ook dat de tijd die nodig is om de CO2 weer uit de atmosfeer te krijgen, veel langer duurt (zo’n 100 duizend jaar) dan de opwarming (<1000 jaar).
Het probleem van de klimaatverandering staat volop in de publieke aandacht. Maar de communicatie is gekleurd door allerlei belanghebbenden, zoals de industrie, energiebedrijven, de milieubeweging en de politiek. Vaak wordt er gesproken zonder essentiële kennis. Met onze inzending voor de Academische Jaarprijs willen we bijdragen aan het dichten van deze lacune. We willen jongeren in het onderwijs bekendmaken met de essentie van klimaatverandering, met de wijze waarop onze kennis daarover toeneemt en de consequenties daarvan. De Utrechtse paleoklimatologen werken hiervoor samen met de geografen Tine Béneker, Pim Beukenkamp en Rob van der Vaart van de Faculteit Geowetenschappen.
We willen een film maken van 15 minuten voor de Tweede Fase havo en vwo, die kan worden ingezet bij verschillende vakken (aardrijkskunde, biologie, en Natuur, Leven & Technologie). Centraal staan het broeikaseffect, de koolstofcyclus en geologische tijdschalen. De thema’s worden verbonden via de expeditie, waarmee we teruggaan naar het verleden én kijken naar de toekomst. Bij de film komt lesmateriaal ‘op maat’ voor verschillende vakken, die aansluit op de examenprogramma’s. Op de bijbehorende website valt nog veel meer te beleven voor leerlingen en docenten, met clips, beelden, zelf analyseren van boorkernen met microscopen en virtueel rondlopen op boorschepen. In 2008, het Jaar van de aarde, komt er nog een spannende wedstrijd bij, waarin leerlingen kunnen meedingen naar een plekje op de expeditieboot naar Spitsbergen. Daarvoor moeten ze een korte film maken waarin ze verbeelden hoe hun woonplaats er over 500 jaar uitziet tijdens een versterkt broeikasklimaat. Alle films zullen op de site in de KlimatoScoop Nederland 2508 te zien zijn. We sluiten af met een bioscoopmiddag, waarin bekend wordt gemaakt wie straks mee mag naar Spitsbergen.
Tine Béneker
Clima Futura, Klimaatspel
Vrije Universiteit
De invloed van de mens op het klimaat is beter aantoonbaar en tegenwoordig zelfs duidelijk zichtbaar. De invloed van de mens wordt inmiddels erkend als dreigende factor voor klimaatverandering. Een team van onderzoekers en studenten van de Vrije Universiteit (VU) dingt mee naar de Academische Jaarprijs met de ontwikkeling van een interactief en multidisciplinair klimaatspel.
Doel van het spel is het uitdragen van wetenschappelijke kennis en het kweken van bewustzijn bij jonge mensen (12 tot 26 jaar) van klimaatverandering en hun eigen rol daarin. Als speler beland je in een leefomgeving waarbij je eigen acties en beslissingen van directe invloed zijn op het klimaat, op een schaal variërend van het eigen land tot wereldniveau. Als eigen land kun je bijvoorbeeld Nederland of India kiezen. De computer simuleert hierbij tegenspelers, andere landen die ten behoeve van een gezamenlijk klimaatbeleid tot medespelers gemaakt worden. Het is de bedoeling dat het spel straks online en gratis gespeeld kan worden.
Het spel zal competitieve elementen combineren met volwaardige educatieve componenten. Op interactieve momenten in het spel (minigames) zul je kennis moeten vergaren om efficiënt en effectief verder te kunnen spelen en partners te vinden bij het door jou nagestreefde beleid. Deze kennis komt voort uit onderzoek van samenwerkende onderzoekers van het Klimaatcentrum aan de VU en andere kennisinstellingen. Actueel onderzoek wordt, in originele vorm of gepopulariseerd, tijdens het spelen aangeboden als achtergrondinformatie. Ook wordt er informatie beschikbaar gemaakt via interactieve video. Door de educatieve insteek kan het spel ook gebruikt worden in het curriculum van de bovenbouw havo of vwo, bijvoorbeeld bij aardrijkskunde, maatschappijwetenschappen of als aanvullend project.
In het klimaatspel maak je in één klap kennis met verschillende wetenschappelijke disciplines én word je bewust gemaakt van klimaatverandering. Spelenderwijs leer je de samenhang tussen (internationale) politiek, milieu, economie, het klimaat en de sociale aspecten van een veranderend klimaat kennen. Je bent natuurlijk vrij om zelf een strategie te ontwikkelen. Je kunt er bijvoorbeeld voor kiezen klimaatverandering zo veel mogelijk te voorkomen of juist eerst de economie te ontwikkelen en daarna het veranderend klimaat aan te pakken. Je moet daarbij wel steeds de welvaart van het land in de gaten houden en samenwerken met verschillende andere landen. Want Nederland en ook Europa kunnen eenvoudigweg niet alleen de problemen rond klimaatverandering tackelen.
De website is direct gekoppeld aan het online spel. Op de site kun je, ook zonder actief mee te doen aan het spel, kennis opdoen over klimaatverandering. Zo komen de resultaten van onderzoek door het Klimaatcentrum aan de VU en elders op de site te staan. We willen de wetenschappelijke vindingen – ook in populaire vorm – hier beschikbaar maken voor een breed publiek en ze ook presenteren in hun maatschappelijke context. Zo raken de ‘wetenschappers van morgen’ vandaag al geïnteresseerd in het klimaatonderzoek en kan de Vrije Universiteit een mooi, leuk en educatief spel op de markt brengen.
Pieter Pauw & Haroen Lemmers
Meer informatie
- www.academischejaarprijs.nl
- www.spiegelzee.nl
- www.bio.uu.nl/~palaeo/people/Leonard/acadJaarprijs/cnt_acadjaarprijs.htm
- www.climafutura.nl