Aanpassing aan de klimaatverandering: hoe leven op een warmere planeet

Naarmate de opwarming van de aarde voortduurt, moeten steden zich aanpassen aan een frequenter voorkomen van dodelijke hittegolven en moeten ze investeren in nieuwe technologieën en innovatie.

Koninklijk Paleis in Madrid

Madrid en Miami worden vaak tot de beste steden ter wereld om in te wonen gerekend.

Als gevolg daarvan zijn de huizenprijzen in de Spaanse hoofdstad sinds 2015 met meer dan 60 procent gestegen, terwijl de gemiddelde prijs van een eengezinswoning in de op één na dichtstbevolkte stad in Florida in drie jaar tijd tot 2021 meer dan verdubbeld is.1

Maar door de opwarming van de aarde kunnen beide steden binnen enkele decennia onbewoonbaar worden.

Madrid kreeg in 2022 te maken met de vroegste hittegolven in 40 jaar, toen het kwik al in mei de 40°C overschreed.

Wetenschappers waarschuwen dat een mogelijke stijging van de maximumtemperaturen met 5 °C in Madrid tegen 2050 kan leiden tot frequentere en intensievere periodes van branden, droogtes en overstromingen. Tegelijkertijd kunnen verlies van biodiversiteit en veranderingen in ecosystemen de risico's voor de volksgezondheid vergroten door de overdracht van infectieziekten te versnellen. 2

De existentiële bedreiging voor Miami komt in de vorm van een stijgende zeespiegel. Algemeen wordt aangenomen dat het een van de meest kwetsbare kustmetropolen ter wereld is.

In een recent rapport van het Urban Land Institute wordt gewaarschuwd dat tegen 2040 voor meer dan 3 miljard dollar aan eigendommen in de stad verloren zou kunnen gaan door de dagelijkse overstromingen. Tegen 2070 zal dat cijfer naar verwachting stijgen tot een verbluffende 23,5 miljard dollar. 3

Madrid en Miami zijn niet de enige. Vandaag wordt ongeveer 30 procent van de wereldbevolking, waarvan velen in steden wonen, minstens 20 dagen per jaar blootgesteld aan een dodelijke hitte.4 Ondertussen zou de totale stedelijke bevolking die door een stijging van de zeespiegel wordt bedreigd halverwege de eeuw meer dan 800 miljoen mensen in 570 steden kunnen bereiken, met wereldwijde economische kosten die oplopen tot één biljoen dollar. 5

En dit probleem zal alleen maar erger worden. Zelfs als we vandaag stoppen met de uitstoot van koolstof, zal het nog lang duren voordat de temperatuur wereldwijd daalt.

Ongeveer de helft van de CO2 die we in het verleden hebben uitgestoten, blijft namelijk lange tijd in de atmosfeer en warmt de planeet verder op, ook al wordt er geen nieuwe CO2 toegevoegd.

De invloedrijke Intergouvernementele Werkgroep inzake klimaatverandering (IPCC) schat dat de opwarming van de aarde nog minstens 100 jaar zal aanhouden op ongeveer het niveau dat wordt bereikt wanneer de emissies volledig worden stopgezet.

Dat verklaart waarom de aanpassing aan de klimaatverandering – inspanningen om zich aan te passen en te leven met de gevolgen van opwarming die er al aankomen – net zo belangrijk is als maatregelen om de wereldwijde temperatuurstijging te beperken.

Voorbeelden van zulke aanpassingen zijn onder meer een verbeterd beheer van landbouwgrond, duurzame stedelijke planning, een betere water- en hulpbronnenefficiëntie en veerkrachtige energiesystemen.

Het probleem, zoals voorzitter Alok Sharma van COP26 opmerkte, is dat de aanpassing aan de klimaatverandering lang ondergeschikt is geweest aan de beperking ervan.

Een enorme financiële kloof versterkt zijn punt. De OESO schat dat de aanpassing slechts ongeveer 25 procent van de klimaatfinanciering in beslag neemt, tegenover 64 procent voor de beperking.

Dr. Nicolas Gruber, hoogleraar milieufysica aan de ETH in Zürich, zegt dat aanpassing en beperking elkaar kunnen overlappen.

"Er zijn een aantal gebieden, vooral wat gebouwen en infrastructuur betreft, waar de twee sterk in elkaar overlopen. Dat zouden we volledig moeten benutten", zegt hij.

Het IPCC, waarvan dr. Gruber een auteur is, definieert aanpassing aan de klimaatverandering als inspanningen om risico's en kwetsbaarheid voor klimaatverandering te verminderen, de weerbaarheid te versterken, het welzijn te verbeteren en het vermogen om te anticiperen en succesvol te reageren op verandering.6

Uit een rapport van het Global Centre on Adaptation (GCA) blijkt dat, zonder aanpassing, de klimaatverandering de groei van de wereldwijde landbouwopbrengsten met 30 procent kan verminderen en dat daardoor 500 miljoen kleine landbouwbedrijven het meest worden getroffen.

Bovendien zal het aantal mensen dat minstens één maand per jaar te weinig water heeft tegen het midden van de eeuw meer dan 5 miljard bedragen ten opzichte van de 3,6 miljard vandaag.7

Maar de voordelen van investeringen in aanpassing wegen vaak op tegen de kosten.

Het GCA schat dat investeringen van 1,8 biljoen dollar wereldwijd 7,1 biljoen dollar zou kunnen opleveren aan totale nettowinsten vanaf 2020-2030, gericht op vijf gebieden: vroegtijdige waarschuwingssystemen, klimaatbestendige infrastructuur, verbeterde teelt van landbouwgewassen op droogland, wereldwijde bescherming van mangroves en investeringen in efficiënte en veerkrachtige waterbronnen.

Afkoeling van steden

Sommige landen, zoals Singapore, ondernemen al actie en investeren in adaptieve projecten. Een daarvan is Cooling Singapore, waar onderzoekers onder leiding van collega's van dr. Gruber in het ETH-centrum in Singapore zich bezighouden met manieren om de uitdagingen op het gebied van stedelijke warmte te beperken. 8

Het project is momenteel in fase drie en heeft al 80 maatregelen opgeleverd om de stedelijke hitte te verminderen. Even belangrijk is dat het onderzoeksteam ook maatstaven heeft ontwikkeld om de effecten van warmte-eilanden te beoordelen – het fenomeen waarbij de temperatuur in de stad maar liefst 7 °C hoger stijgt dan op het platteland – en richtlijnen heeft voorgesteld voor klimaatresponsief stedelijk ontwerp.

Bij het aanpakken van stedelijke warmte is het belangrijk om te weten dat hittestress niet alleen wordt veroorzaakt door hoge temperaturen, maar ook door vochtigheid.

Hoge temperaturen alleen zijn zelden fataal; de combinatie van hoge temperaturen en een hoge luchtvochtigheid is dodelijk, omdat bij een hoge luchtvochtigheid het vermogen van het lichaam om zichzelf af te koelen door te zweten sterk afneemt.

Daarom volgen wetenschappers de natteboltemperatuur op, die zowel de warmte als de vochtigheid nauwkeurig meet.

De natteboltemperatuur, die behalve bij meteorologen tot voor kort niet algemeen bekend was, is de minimumtemperatuur die een met water verzadigd lichaam kan bereiken door verdampingskoeling. Als die te hoog is, kan het menselijk lichaam zichzelf niet afkoelen en sterven aan hyperthermie.

Mensen zijn niet in staat langer dan enkele uren in de schaduw te overleven, zelfs niet met onbeperkte hoeveelheden water, bij een natteboltemperatuur van ongeveer 35°C.

Gelukkig worden dergelijke omstandigheden momenteel zeer zelden bereikt in het huidige klimaat. Maar als de klimaatverandering niet wordt beperkt, zou dat voor een aantal regio's, waaronder dichtbevolkte plaatsen, wel mogelijk kunnen zijn.

Om een gebouw effectief te koelen, is het daarom belangrijk om niet alleen de warmte te verminderen, maar ook de luchtvochtigheid.

Conventionele airconditioning in gebouwen doet doorgaans beide tegelijkertijd met één enkele temperatuurinstelling. Het gecentraliseerde systeem is echter meestal omvangrijk, energie-intensief en neemt vloerruimte in beslag.

Het projectteam in het ETH-centrum in Singapore heeft een innovatief bouwontwerp ontwikkeld dat één ding tegelijk aanpakt: het afvoeren van warmte uit het gebouw en het verwijderen van vocht uit de buitenlucht.

Infographic over afkoeling van steden door ETH Singapore centre

In het '3for2'-ontwerp zijn de koel- en ontvochtigingsfuncties gesplitst, omdat het efficiënter is om een gebouw te koelen bij een temperatuur die hoger is dan wat nodig is voor ontvochtiging. 9

Daarnaast worden er in plaats van één ventilatie-unit meerdere kleine en verspreide ventilatie-units gebruikt.

Op die manier wordt de luchtverdeling door het hele gebouw overbodig en kunnen compacte units geïntegreerd worden in de façade of in de vloer.

Vergeleken met een standaard 'groen gebouw' in Singapore biedt dit concept 20 procent meer kantoorruimte, vermindert het het energieverbruik met 40 procent en vereist het 16 procent minder bouwmaterialen. 10

"Het '3for2'-bouwconcept is een mooi voorbeeld van hoe aanpassing en beperking hand in hand gaan. Dat is helaas niet altijd het geval, aangezien aanpassing complex is en aanzienlijke risico's met zich meebrengt als het niet correct gebeurt. Een adaptieve en toekomstgerichte strategie is de sleutel tot succes", zegt dr. Gruber.

De aanpassing gaat verkeerd wanneer aanpassingsprojecten verkeerde prikkels geven, bijvoorbeeld wanneer de bouw van zeeweringen ter bescherming tegen de stijging van de zeespiegel ertoe leidt dat projectontwikkelaars nog meer activa in gevaar brengen. Dergelijke projecten verspillen tijd en geld en maken de wereld meer, en niet minder, kwetsbaar voor klimaatverandering.

"Maar aanpassing is geen raketwetenschap. Veel oplossingen zijn al ontwikkeld en beschikbaar op de markt. Wat ontbreekt, is een beter begrip van de risico's en voordelen en vervolgens de implementatie van deze oplossingen", zegt hij.

Een adaptieve en toekomstgerichte strategie is de sleutel tot succes ... Aanpassing is geen raketwetenschap.

About

Dr. Nicolas Gruber

Dr. Nicolas Gruber is hoogleraar milieufysica aan de afdeling Milieuwetenschappen van de ETH Zürich. Hij is ook lid van de Thematic Advisory Board van Pictet Asset Management. Dr. Gruber is samen met Jorge Sarmiento van Princeton University auteur van het studieboek 'Ocean Biogeochemical Dynamics' dat een standaardwerk in het veld is geworden. In 2012 werd hij verkozen tot fellow van de American Geophysical Union. Dr. Gruber is lid van verschillende internationale onderzoeksraden en lid van de raad van bestuur van Climate-KIC.

Photo of Dr. Nicolas Gruber

Verwante artikelen