Studie stelt vast dat wereldwijd de windsnelheid afneemt

Iedereen weet uit de aardrijkskunde lessen in het secundair onderwijs dat wind een natuurlijke luchtbeweging van de atmosfeer is en dat deze ontstaat door horizontale luchtdrukverschillen, waarna de kracht end e richting wordt beïnvloed door de draaiing van de aarde en eventueel door de wrijving met het aardoppervlak. Wind komt op verschillende hoogtes in de atmosfeer voor en invloedsfactoren zijn op deze verschillende hoogtes dan ook verschillend. Laag bij de grond wordt de kracht en de richting van de wind onder andere beïnvloed door gebouwen, geografische elementen en vegetatie. Hoger in de atmosfeer hebben deze elementen geen invloed meer op de kracht en de richting van de wind. Hoger in de atmosfeer kan men dominante windrichtingen waarnemen. En wanneer men nog hoger kijkt, dan komen er straalstromen voor. Hoe hoger je klimt in de atmosfeer, hoe ingewikkelder het wordt om te achterhalen welke factoren er allemaal de kracht en richting van de wind bepalen. Maar in het algemeen wordt dit bepaalt door drukgradiënten in de atmosfeer. Door deze drukverschillen gaat er luchtstromingen voorkomen die van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied stromen. Maar de richting wordt niet alleen beïnvloed door de ligging van de hoge- en lagedrukgebieden maar ook door het corioliseffect. Het corioliseffect is de verklaring voor de afbuiging van de baan van een voorwerp dat beweegt binnen een roterend systeem. Het roterend systeem voor de wind is uiteraard de aarde die rondom zijn eigen as draait.

Op vele plaatsen in de wereld bevinden zich weerstations waarmee de weersomstandigheden worden opgemeten. Vooral in het noordelijk halfrond bestaan er veel van dergelijke weerstations. Al deze weerstations zorgen al 30 jaar voor betrouwbare metingen van de weersomstandigheden. Al deze data over de weersomstandigheden van de afgelopen dertig jaar werd geanalyseerd door een groep experts. De conclusie van de analyse was dat wereldwijd de windsnelheid afneemt. De afgelopen 30 jaar zou deze met zo'n 15% zijn afgenomen. En dus is de gemiddelde windsnelheid in het noordelijk halfrond gedaald van 17 kilometer per uur tot 14 kilometer per uur. Dit is dus af te leiden uit de data over de weersomstandigheden in het noordelijk halfrond, maar de experts suggereren dat de situatie in het zuidelijk halfrond hoogstwaarschijnlijk niet veel verschillend zal zijn. De windpatronen in de gebieden komen niet alleenstaand op gang. Deze zijn steeds gekoppeld aan elkaar. En wanneer de windsnelheid afneemt op één specifieke locatie, dan zal dit ook effect hebben op de omliggende locaties. En dus is het onmogelijk dat de windsnelheid gaat toenemen op de ene breedtegraad gaat toenemen terwijl ze op een andere breedtegraad gaat afnemen.

Deze afname van de windsnelheid kan op vele zaken invloed gaan hebben. Bijvoorbeeld op de verspreiding van de zaden van planten. Vele planten en bomen vertrouwen op de wind voor de verspreiding van hun zaden. De zaden hebben bij deze planten zo'n vorm die er voor zorgt dat ze erg ver kunnen meegevoerd worden door de wind. Maar wanneer de windsnelheid afneemt, gaan deze zaden niet meer zo ver kunnen meegevoerd worden. Aangezien deze data afkomstig is van weerstations gaat het hier dus over de windsnelheid vlak boven het aardoppervlak, en dus is het niet onmogelijk dat hoger in de atmosfeer de situatie anders is.

Maar indien dit wel het geval is, dus dat hoger in de atmosfeer het ook zo is dat de windsnelheid sterk is afgenomen in de afgelopen 3 decennia, dan kan dit merkbare gevolgen gaan hebben voor het leven op aarde. Want wanneer de windsnelheid hoog in de atmosfeer afneemt dan heeft dit invloed op de verspreiding van verontreinigende stoffen in de atmosfeer. Verontreinigende stoffen die geloosd worden in de atmosfeer stijgen tot in de hogere luchtlagen en daar worden ze meegevoerd door de sterke luchtstroming. Dit zorgt dat de verontreinigende stoffen verspreid worden in de atmosfeer. Wanneer deze verontreinigende stoffen minder verspreid worden in de atmosfeer dan gaan de kritische concentraties sneller bereikt worden op de plaatsen waar er veel van deze stoffen worden uitgestoten. En deze kritische concentraties duiden juist de concentratie aan vanaf wanneer deze stoffen schadelijk zijn voor de mensen.

De regio's waar de grootste afname van de windsnelheid plaatsvindt, vertonen ook de grootste toename van vegetatie over deze dertig jaar. Deze relatie suggereert dus dat de vegetatie in deze regio's een obstakel is voor de luchtstromingen van de wind. En dus hoe meer vegetatie, hoe lager de windsnelheid. In Noord-Amerika en Europa komt deze toename van de vegetatie door de doelbewuste herbebossing. In Rusland en de andere delen van Eurazië komt deze toename er doordat na de val van de Sovjet Unie, veel landbouwgrond werd verlaten. De verlaten landbouwgrond geraakt dus verwilderd en er beginnen meer en grotere planten en bomen te groeien. Deze herbebossing kan dus een verklaring zijn voor de afname van de windsnelheid. Maar bij nader inzicht constateerden de experts dat met de herbebossing maar 60% van de afname van de windsnelheid kan verklaard worden. De oorzaak voor de overige 40% ligt dus niet bij de herbebossing. De experts vermoeden dat een tweede oorzaak bij de opwarming van de aarde kan liggen. Maar ze benadrukken dat dit slechts een vermoeden is en dat meer data en onderzoek vereist is om dit vermoeden te bevestigen.

Tot nu toe is slechts een deel van de 'wind'-puzzel is opgelost. Sara Pryor, een atmosferisch deskundige van Indiana University zegt dat we uiterst voorzichtig moeten zijn met het toeschrijven van de overige 40% aan de klimaatverandering door de opwarming van de aarde. Namelijk omdat men nog niet lang genoeg bezig is met het globaal opmeten van de windsnelheid. De 30 jaar aan data waarover men bij dit onderzoek beschikte is niet voldoende om sterke uitspraken te doen over de relatie tussen de wind en de klimaatverandering.

Dit maakt het ook moeilijk voor de experts die deelnamen aan deze studie om uitspraken te doen over hoe de windsnelheid verder zal evolueren naar de toekomst toe. Indien de klimaatverandering geen of een ondergeschikte rol speelt, dan zal in de komende jaren geen sterke veranderingen meer gaan optreden. Want is Rusland en Eurazië worden er nagenoeg geen landbouw grond meer verlaten. En dus is de toename van de vegetatie gestopt of in elk geval sterk vermindert. Maar de windsnelheid kan wel nog beïnvloed worden indien men in Noord-Amerika of Europa ervoor kiest om verder grote gebieden te herbebossen.

Maar indien de klimaatverandering wel verantwoordelijk is voor de overige 40% van de veranderingen, dan is het verhaal compleet verschillend. Want is de komende jaren zal de opwarming van de aarde en de klimaatverandering niet plots van stoppen. Dus in dit geval zou de windsnelheid wel verder gaan afnemen. Misschien minder sterk als de afgelopen 30 jaar. Maar het is tot nu toe nog onduidelijk welke van deze twee gevallen de correcte zal zijn, en of zijn er geen enkele van deze twee gevallen correct doordat een andere factor aan de oorzaak ligt voor de overige 40%.

Het is wel belangrijk dat men deze zaak verder gaat onderzoeken aangezien de invloed van de windsnelheid op het leven op aarde. Maar niet alleen dient men alle oorzaken te achterhalen maar ook is het van belang dat men onderzoekt of dat de windsnelheid ook in de hogere luchtlagen afneemt. Aangezien men steeds meer vertrouwt op de wind voor de productie van elektriciteit. Windmolens zijn in het algemeen relatief hoog en gebruiken dus de luchtstroming in hoger gelegen luchtlagen voor het aandrijven van de wieken. Maar wereldwijd is de 'voorraad' aan windenergie gigantisch groot, dus de relatief kleine afname heeft geen onmiddellijke gevolgen voor de windenergie-sector. Ook door de technologische ontwikkeling van het ontwerp en de componenten van de windmolens hebben de nieuwe windmolens steeds een beter rendement. Dit compenseert ook de afname van de windsnelheid. De afname van de windsnelheid vormt dus geen onmiddellijk bedreiging voor de windmolens. Maar op lange termijn is het wel belangrijk om informatie te hebben over de evolutie van de windsnelheid naar de toekomst toe.

Geschreven door Emile Glorieux, Bron [nature]