CO2 is broeikasgas nummer één. Maar blijft CO2 wel op de eerste plaats? Wie is de nummer twee? In deze TPA-lesmodule staat de belangrijke maar vaak vergeten nummer twee centraal; methaan.
Leerlingen leren in deze module over de vorming van methaan en over de gevolgen daarvan. Kijk mee met wetenschappers naar hun metingen in bacteriekolonies in het lab, in de bodem van Groningen, in rijstvelden en onder het ijs van Groenland. Zo wordt vanzelf het probleem rondom methaan duidelijk; dit gas kan in combinatie met een temperatuurstijging zomaar eens voor een kantelpunt in ons klimaat zorgen. De eindopdracht is dan ook het presenteren van een plan voor wetenschappers of politici om dit mogelijke kantelpunt verder te onderzoeken of zelfs te voorkomen.
Alle klimaatinformatie in deze module is zeer actueel; waar mogelijk wordt naar bronnen op het internet verwezen voor de huidige stand van zaken. Het doorlopen van deze module houdt mede daardoor relatief weinig leeswerk in. Met behulp van veel vragen wordt de leerling aan het denken gezet. Er is de mogelijkheid tot eenvoudige experimenten, een opdracht met wetenschappelijke data in Excel, verdieping en een excursie.
Je zit in een kano en leunt voorover om beter in het water te kunnen kijken. Je leunt verder en verder… totdat je plots beseft dat je de controle verliest en de kano omslaat. Vlak voor het punt waarop de kano omslaat, is een kleine rimpeling van het water al genoeg om jou en je kano uit balans te brengen en om te laten slaan.
Dit is een uit het leven gegrepen voorbeeld van een tipping point: een plotseling verandering in een systeem waardoor het, zonder een duidelijk aanwijsbare oorzaak, radicaal en onomkeerbaar in een nieuwe toestand belandt. Deze TPA-lesmodule legt in detail uit hoe kantelpunten werken en hoe ze te zijn herkennen – zoals bijvoorbeeld in het klimaatsysteem. Maar kantelpunten zijn ook in compleet andere situaties te identificeren: een bank gaat ineens failliet, een persoon wordt depressief, een koraalrif dat plotsklaps verdwijnt.
De lesmodule introduceert de wiskunde achter kantelpunten en past deze verder toe aan de hand van drie verschillende voorbeelden van echte tipping points. Zo kijkt de module naar de klimaatomslag op Antarctica waar eerst palmbomen groeiden voordat er een ijskap ontstond, de vorming van de Sahara in Afrika, en wanneer er valt te ontsnappen aan armoede (en wanneer niet). De eindopdracht is het maken van een kort filmpje dat een systeem met tipping points beschrijft.
In deze TPA-lesmodule staat het klimaatonderzoek naar de gigantische ijskappen van Antarctica en Groenland ijskappen centraal. Eén van de mogelijke gevolgen van het opwarmen van de aarde is dat de kilometers dikke pakketten van ijs steeds sneller gaan smelten. Kantelpunten spelen hierin een cruciale rol. Indien een smeltende ijskap een zekere grenswaarde overschrijdt – het tipping point – is het proces van afsmelten onomkeerbaar.
De mondiale zeespiegel zou hierdoor met vele meters stijgen – al zal de stijging niet overal op aarde even groot worden, en er zijn zelfs plekken waar de zeespiegel zou kunnen dalen. Toch is het op voorhand duidelijk dat veel dichtbevolkte kustgebieden kunnen overstromen. Honderden miljoenen mensen lopen dan gevaar.
De centrale vraag in deze module luidt: waar ligt het tipping point voor de Groenlandse en Antarctische ijskappen? Voordat deze vraag valt te beantwoorden behandelt de module verschillende aspecten van ijskappen. Hoe ontstaan ze? Hoe smelten ze? Hoe meten we de omvang van een ijskap of de snelheid waarmee een ijskap smelt? De module biedt leerlingen ook mogelijkheden om zelf onderzoek doen. De eindopdracht is het schrijven van een scenario voor een documentaire over het tipping point van één van de ijskappen.
Hoe sterk moet het klimaat van de aarde veranderen, voordat het een bepaald kantelpunt of tipping point passeert en onomkeerbaar doorslaat? Dat vraagstuk is de rode draad in deze Geo Future School lesmodule.
Om antwoord op deze vraag te geven, kijken klimaatwetenschappers ver terug in het verleden van onze planeet. In de geologische geschiedenis van de aarde, miljoenen jaren geleden, vonden abrupte klimaatveranderingen plaats. Als valt te achterhalen wat er tijdens deze wereldwijde klimaatextremen gebeurde, biedt het verleden wellicht een sleutel tot het heden – en mogelijk ook tot de toekomst van onze aarde.
De lesmodule focust op onderzoek van het klimaat van het verleden, het paleoklimaat. Het behandelt eerst verschillende aspecten om het paleoklimaat te kunnen bestuderen, zoals de geologische tijdschaal, de koolstofkringloop en de diepzee als klimaatarchief. Ook kijkt de lesmodule naar twee verschillende geologische periodes die bruikbaar zijn om mogelijke toekomstbeelden te schetsen voor de klimaatverandering zoals die nu plaatsvindt. De eindopdracht is het schrijven van een scenario voor een documentaire over klimaatveranderingen in het verleden en wat deze veranderingen ons vertellen over de huidige klimaatverandering.
