Mens en aarde in cijfers

Wat maakt dat nou uit? is een veelgedacht argument om een niet actief je bijdrage aan de belasting van het milieu te beperken. Het is ook moeilijk voorstelbaar hoe een mens bijdraagt aan de toestand van de aarde. Wat rekenwerk geeft toch wel een indruk of en wat het uitmaakt.

Ons stukje aarde - twee hectare

Om te beginnen is het aardig om de omvang van het stukje aarde te bepalen waar wij als het ware verantwoordelijk voor zijn.

Het totale oppervlak van de aardbol is 0,5 miljard vierkante kilometer. Dat is inclusief de oceanen en het ijs van de polen.
Van het aardoppervlak is 71% water; dus netto 150 miljoen vierkante kilometer van de aarde ook letterlijk aarde.
Als we rekenen met 8 miljard inwoners, dan is er per bewoner een stukje land van 100 x 200 meter ofwel 2 hectare beschikbaar. Dat is dan inclusief een stuk woestijn en onbegaanbaar bergterrein. Maar 10% van dat overzichtelijke stuk is te gebruiken om voedsel te verbouwen. En aan dat stukje land zit dus zo'n 5 hectare zee vast (zie [1])

Onze tuin is 10 kilometer hoog en een kilometer diep.

De twee hectare dat is wel weer te overzien stukje land. In dit artikel gaan we bekijken hoeveel voedsel, grondstoffen en materialen daar op een verantwoordelijke manier vanaf te halen zijn. Daarbij speelt niet alleen de oppervlakte maar ook de hoogte en diepte van dat stukje aarde mee. Als het om lucht gaat, dan is het goed om te weten dat "onze tuin" heel hoog is. De belangrijkste laag van de dampkring, de troposfeer is de laag die ons van frisse liucht voorzien. Deze laag is 10 tot 16km hoog (zie [4]). "Onze tuin" is ook heel diep. De aardkorst is enkele tientallen kilometers diep en de mens heeft op sommige plekken mijnen gegraven van een kilometer diepte of meer.

Een ballon van 3000 kuub lucht opblazen.

De gemiddelde mens ademt per etmaal circa 8 kuub lucht in en uit (zie [3]). Per jaar is dat circa 3000 kuub. In een gemiddeld mensenleven ademen we alle lucht van de eerste 3,5 meter boven ons stukje land en zee in en uit. Dat lijkt best veel, maar de troposfeer is gelukkig minstens 2500 zo hoog. Van de lucht de we in- en uitademen is vooral het C)2 gehalte van belang. Als we uitademen produceren we CO2. In totaal is dat 1kg per dag. De vraag is of dat nou veel of weinig is en waarom dat belangrijk is.

Onze goed afstelde broeikast werkt op CO2

Gemiddelde buitenlucht bevat 0,04% CO2 (ook wel 400 ppm genoemd) (zie [2]). Het weegt 2kg per kuub. Die 0,04% CO2 komt dus overeen met slechts 800 milligram CO2 per kuub lucht. Dat kleine beetje CO2 heeft een bijzondere functie in onze dampkring. Het absorbeert infraroodstraliing en zorgt ervoor dat de warmte die de aarde van de zon ontvangt grotendeel gevangen blijft binnen de dampkring. In de juiste hoeveelheid aanwezig zorgt het voor een aangename temperatuur op aarde.

Er is veel discussie over het wel of niet beinvloeden van de concentratie CO2 in de lucht door de mens. Wetenschappers beweren dat sinds de industriele revolutie het percentage CO2 in de atmosfeer is gestegen van 0,03% naar 0,04%. Het is moeilijk aan te tonen of dat zo is, maar het is met wat rekenwerk wel aannemlelijk te maken dat alle mensen samen in staat zijn het CO2 percentage op aarde te beinvloeden.

Een levenlang in en uitademen

De eerste meter lucht boven ons stukje aarde van 2+5 hectare bevat in totaal 7 hectare *100x100x1 kuub*800mg = 56 kg CO2. Alle 10km hoogte lucht boven "onze tuin"en "onze zee" bevatten samen dus de enorme hoeveelheid van 560.000kg CO2.

Dus die 1kg per dag die we produceren door uit te ademen, dat is per jaar 365 kg en in een mensen leven 30.000 kg CO2. Dat is 1/20ste deel van het totaal, maar genoeg om de hoeveelheid CO2 in de eerste 500m boven ons stukje aarde verdubbelen.

De CO2 cyclus - bomen ademen CO2 in

Gelukkig staan er nog wat bomen en ander groen op ons stukje land. Planten zorgen voor een circulaire CO2 keten doordat ze CO2 omztten naar zuurstof. Het is essentieel om het CO2 gehalte in de atmosfeer in balans te houden. Als we zorgen dat de CO2 productie kleiner is dan de omzetting door bomen dan blijft de balans in orde. Een gemiddelde boom van 30 a 40 jaar oud neemt jaarlijks netto 25kg CO2 op (zie [5]). Dat is fijn. Met die 2,25 bomen wordt de 56kg die we jaarlijks uitademen gecompenseerd. De vraag is of er ruimte genoeg is voor bomen die de CO2 uitstoot kunnen compenseren die de mens veroorzaakt met andere activiteiten zoals wonen, voedsel, bouwen, industrie en mobiliteit.

De bomen balans

De CO2 cyclus is eigenlijk best goed bekend. Het is in feite een balans met aan de ene kant het CO2 gehalte van de lucht in de atmosfeer en aan de andere kant de CO2 (eigenlijk koolstof) die is opgeslagen in allerlei vormen op aarde. In bomen, in planten en in ondergrondse voorraden zoals steenkool, aardgas en aardolie. We weten hoe koolsftof wordt omgezet in CO2 en hoe planten het weet omzetten in zuurstof. Als we meer CO2 produceren door grotere productie en mobiliteit, dan moeten we ook zorgen dat we meer bomen en planten komen om de omgekeerde cyclus te laten plaats vinden. Kortom: plaats meer bomen. Om een idee te geven. als je 10% van de CO2 gehalte wilt compenseren praat je over 56 bomen op ons stukje aarde.

De eerder genoemde 560.000kg CO2 boven ons stukje aarde komt overeen met 560 bomen op ons stukje

Akkerbouw - CO2 neutraal

Er wordt wel beweerd dat landbouwgewassen CO2 opnemen. Dat klopt inderdaad. Maar voor het gemak zou je ervan uit kunnen gaan dat die opname wordt gecompenseert door de CO2 prodcutie van de mensen en dieren die die landbouwgewassen eten. Bij de vertering als voedsel of verbranding van bio-brandstoffen komt vrijwel alle vastgelegde CO2 weer vrij. Dan is het hooguit CO2 neutraal. Alleen delen van planten die langer blijven bestaan dan een paar jaar zou je kunnen spreken van blijvende CO2 opslag. Dat is maar beperkt het geval.

Mobiliteit

Mobiliteit is een zware belasting van de CO2 balans. Als we een jaar autorijden met een kleine auto produceren we bij 16000 km gemiddeld 3800 kg CO2 (zie [7]). Dat is veel meer dan onze 20 bomen jaarlijks vastleggen en ongeveer voldoende om het CO2 gehalte in de eerste 70m van ons stukje aarde te verdubbelen! En we een retour Australie met het vliegtuig doen dan dragen we gemiddeld 4000 kg CO2 bij. Dart is voldoende om het CO2 gehalte in de eerste 80m lucht boven ons stukje aarde te verdubbelen (zie [7])

Als we op onze stukje land van 2 hectare 20 bomen laten groeien, dan leggen we jaarlijks 500kg CO2 vast. Daarmee creeren we een mooie basis voor een CO2 balans.

Verwarming

Voor het verwarmen van een gemiddeld woonhuis hebben we 3000kWh stroom en 1500 kuub aardgas nodig. Dat draagt nog eens 3300kg CO2 bij. Dat is voldoende om de eerste 60m van de lucht boven ons stukje aarde van een dubbele dosis CO2 te voorzien.