Flickr / Craig ONeal

Klimaatverandering: ongegronde hysterie of naderende apocalyps?

Klimaatverandering is even onbegrepen als dat het veelbesproken is. De een beweert dat er niks aan de hand is, de ander ziet in elk winterstormpje een voorbode van de naderende apocalyps, en een derde weet al helemaal niet meer wat hij moet geloven. Verandert het klimaat nou echt? En is het werkelijk ‘onze schuld’? Het grote `debat' lijkt voornamelijk in kranten, op weblogs en op televisie te worden uitgevochten. Maar het overgrote deel van de klimaatwetenschappers is er nagenoeg zeker van dat er inderdaad een door de mens beïnvloede klimaatverandering plaatsvindt.

Het is al meer dan een eeuw bekend dat een verhoogde concentratie van CO2 en andere zogeheten `broeikasgassen' tot een opwarming kunnen leiden. Sterker zelfs: dit is met behulp van eenvoudige modellen te begrijpen. Er zijn veel indicaties voor een menselijke invloed op broeikasgasconcentraties en ook de opwarming is meetbaar. Onzekerheid is er vooral over de mate van de opwarming in de toekomst en de gevolgen ervan.

Laten we beginnen met een simpele vraag. Wat is klimaat? Een mooie `definitie' is afkomstig van de Amerikaanse schrijver Mark Twain: `Klimaat is wat je verwacht, en weer is wat je krijgt!'

Het is al meer dan een eeuw bekend dat een verhoogde concentratie van CO2 tot opwarming kan leiden.

Je kunt het klimaat zien als een achtergrondtoestand waartegen het weer zich afspeelt. Voor een uitspraak over het weer hoef je alleen even uit het raam te kijken (`Het is zomers warm vandaag!'); voor uitspraken over het klimaat heb je lange meetreeksen nodig (`Gemiddeld komt het in de Bilt eens in de drie jaar tot een hittegolf.'). Als het klimaat verandert, kunnen dus de kansen of intensiteiten van weerpatronen zoals hittegolven en winterstormen verschuiven.

Mensen die sceptisch zijn over de wetenschappelijke bewijslast voor klimaatverandering wijzen er nog wel eens op dat het niet eens mogelijk is om een weerverwachting van twee weken te doen, en dus al helemaal niet over het klimaat over honderd jaar. Maar in de klimaatwetenschap kijk je niet naar de details die de weervoorspelling zo lastig maken, zoals het precieze traject van een stormdepressie of het ontstaan van een buiencomplex, maar naar gemiddelden, naar langzaam veranderende achtergrondtoestanden. En daar kunnen we wél uitspraken over doen.

De bekende klimaatwetenschappers Stefan Rahmstorf en Hans-Joachim Schellnhuber beschrijven het zo: Als je een pan met water op het fornuis verwarmt, dan gaat het water koken. Je kan niet (lang) van tevoren voorspellen waar de volgende gasbel gaat ontstaan, maar wel – als je je fornuis en pan goed genoeg kent – wanneer het water gaat koken. Het weer is zogezegd de luchtbelletjes in de klimaatpan.

De vuistregel voor de klimaatwetenschap luidt dat je voor uitspraken over het klimaat (zoals de gemiddelde temperatuur in de Bilt in augustus) over een datareeks van 30 jaar moet beschikken. Dit is hopelijk lang genoeg om natuurlijke schommelingen eruit te middelen, maar het is ook weer niet te lang, zodat de veranderingen in het klimaat (waarschijnlijk) zichtbaar blijven. Daarom is het haast per definitie onjuist om individuele stormen, hittegolven of zachte winters als `bewijs' voor de klimaatverandering of omgekeerd een kille zomer of (eindelijk weer) een winter met Elfstedentocht als ontkrachting ervan te gebruiken.

 Het is onjuist om individuele stormen, hittegolven of zachte winters als `bewijs' voor de klimaatverandering te gebruiken.

Terwijl media of milieuorganisaties over een opzienbarend temperatuurrecord of een nieuwe natuurramp berichten, zinspelend op de door de mens veroorzaakte klimaatverandering, moet de klimaatwetenschapper er genoegen mee nemen om een extra waarde aan zijn datareeks toe te voegen en aan potentiële interviewers het saaie `nieuws' te vertellen dat niet aangetoond kan worden dat het laatste weergebeuren iets met de klimaatverandering te maken heeft. (Misschien is hij desondanks stiekem blij met de nieuwe golf van media-aandacht voor het klimaat – omdat sommige mensen erdoor aan het denken worden gezet over energiezuinigheid, of gewoon omdat hij erdoor makkelijker geld voor zijn onderzoek krijgt.)

De natuurkundige basis van klimaatverandering is al meer dan een eeuw oud. Svante Arrhenius heeft al in 1896 geprobeerd om te schatten hoeveel de aarde zou opwarmen als de CO2 concentratie zou verdubbelen. Sommige details van zijn berekening kloppen niet, maar hij had goed gezien dat een verhoging in de concentratie van wat we nu `broeikasgassen' noemen, de wereldwijd gemiddelde temperatuur merkbaar (enkele graden) kan laten stijgen.

Dat zit zo: De gemiddelde temperatuur op de aarde wordt bepaald door de uitwisseling van energie met het heelal: Als er meer energie binnenkomt dan dat er wordt afgegeven, warmt de aarde op. De uitwisseling gebeurt bijna uitsluitend via elektromagnetische straling (golven in het elektrische en magnetische veld, zoals zichtbaar licht, UV- en infraroodstraling, etc). Energie komt binnen via instraling vanuit de zon en verlaat de aardbol door reflectie en uitstraling.

Even wat fysicakennis opfrissen: Elk object met een temperatuur hoger dan 0K (0 Kelvin is hetzelfde als -273.15˚C, de kleinst mogelijke temperatuur) zendt elektromagnetische straling uit. Per vierkante meter oppervlak wordt een bepaald vermogen uitgestraald, volgens het principe:

1) Hoe warmer het lichaam, hoe groter het uitgestraalde vermogen: verdubbelen van de
temperatuur (in Kelvin) leidt tot een zestien keer grotere uitstraling.
2) Hoe beter het lichaam binnenkomende straling absorbeert (hoe `zwarter' het is), hoe beter het straling weer emitteert.

1) en 2) vormen samen de wet van Stefan en Boltzmann.

- Voor wie – zoals de auteur – van formules houdt, zullen hier een paar vergelijkingen worden opgeschreven, maar deze zijn niet nodig om de rest van het artikel te begrijpen. -

W=\sigma \epsilon T^4, waarbij W de intensiteit (vermogen per oppervlak) is, \sigma gewoon een constante, \epsilon de absorbtiviteit (=1 voor `zwarte' en 0 voor `witte' lichamen) en T de temperatuur in Kelvin.

Elk lichaam zendt straling van elke golflengte uit, maar hoe hoger de temperatuur, hoe kleiner de golflengte met de maximale intensiteit (dit is de wet van Planck).

De zon is een heel goede `zwarte straler', die vanwege zijn hoge temperatuur (ca. 5800K aan het oppervlak) vooral kortgolvige straling zoals zichtbaar licht uitzendt. De aarde ontvangt hiervan – gemiddeld over het jaar en het hele oppervlak – rond 342 Watt per vierkante meter (342 Watt is ongeveer het verbruik van een drie kleine laptops). Dit is de instraling (I). Ongeveer 30% van het ingestraalde licht worden meteen weer gereflecteerd (R), bijvoorbeeld door wolken, sneeuw, zeeijs, etc; de rest wordt geabsorbeerd. Klimaatwetenschappers zeggen ook: De aarde heeft een albedo (`witheid') van 0.3.

Om niet binnen een korte tijd enorm heet te worden, moet de aarde zelf ook energie uitstralen. Aangezien zij niet zo warm is, zendt ze vooral langgolvige straling uit; voor deze golflengten is de aarde een nagenoeg perfecte zwarte straler. We nemen eerst maar eens aan dat de aarde zich in een thermisch evenwicht bevindt: `alles wat erin gaat, moet er ook weer uitgaan!', dus de emissie E is even groot als de geabsorbeerde straling. Uit deze eis en de wet van Stefan en Boltzmann kunnen we de gemiddelde temperatuur van de aarde bepalen.

In formules: E=I-R=I \times (1-A) en E=\sigma \epsilon T^4, waarbij \sigma=5.67\times 10^8 W/m^2/K^4 en omdat de aarde voor langgolvige straling een zwarte straler is geldt \epsilon_{aarde}=1. Dus T=(I \times (1-A)/ \sigma )^{1/4}.

Als we deze berekening uitvoeren, krijgen we als gemiddelde temperatuur 255K ofwel min 18˚C. Daar klopt toch iets niet?

Inderdaad, in ons model mist nog iets: de atmosfeer. Deze ligt boven de aarde en zendt een deel van de door het aardoppervlak uitgezonden straling terug naar de grond – zoals een dekbed. We stellen ons de atmosfeer hier versimpeld voor als één dun laagje. De atmosfeer absorbeert maar een deel van de door de aarde geëmitteerde straling (geen perfecte zwarte straler dus), de rest wordt doorgelaten. Gemakshalve nemen we aan dat de kortgolvige straling van de zon helemaal niet door de atmosfeer wordt geabsorbeerd. Doordat de atmosfeer dus vermogen opneemt, moet hij zelf ook weer uitstralen om in evenwicht te blijven. De helft van de atmosferische emissies gaat het heelal in, de andere helft terug naar de grond.

Omdat een deel van de door de grond uitgezonden straling niet direct naar het heelal gaat, maar door de atmosfeer wordt `tegengehouden', moet de uitstraling op het aardoppervlak groter zijn, dan zonder atmosfeer nodig was geweest. Immers, het totale naar het heelal uitgezonden vermogen; moet gelijk zijn aan het geabsorbeerde vermogen: met of zonder atmosferisch dekentje. Maar volgens de wet van Stefan en Boltzmann betekent dat, dat het aardoppervlak warmer moet zijn.

In formules: De emissie door de grond en atmosfeer noemen we E_{aarde} en E_{atm}, de absorbtiviteit van de atmosfeer is \epsilon _{atm}. We eisen een thermisch evenwicht aan de grond: E_{grond}=I\times (1-A) + \frac{1}{2} E_{atm}. Ook de atmosfeer is in thermisch evenwicht: \epsilon_{atm} E_{grond}=E_{atm}.

We gebruiken nu de wet van Stefan en Boltzmann: E_{grond}=\sigma \epsilon_{grond} T_{grond}^4 =\sigma T_{grond}^4 want \epsilon_{grond}=1. Voor de atmosfeer geldt: E_{atm}=2 \sigma \epsilon_{atm} T_{atm}^4; de factor 2 treedt op omdat de atmosfeer zowel naar boven als naar beneden uitstraalt.

Met een beetje herformuleren krijgen we uit de vergelijking van de atmosfeer: T_{atm}^4=\frac{1}{2}T_{grond}^4, en hiermee kunnen we uit het andere evenwicht de temperatuur aan de grond bepalen: T_{grond}=(frac{(1-A)I}{\sigma (1-\epsilon _{atm}/2} )^{1/4} .

Binnen het kader van het simpele model is het niet zomaar mogelijk om te bepalen hoeveel van de door de grond uitgezonden straling door de atmosfeer wordt geabsorbeerd (\epsilon_{atm}); maar aangezien we de gemiddelde temperatuur op de aarde kennen (ongeveer ca 15˚C), kunnen we de waarde van de absorbtiviteit zo aanpassen dat we een realistische temperatuur aan de grond krijgen. Een waarde van 77.5% blijkt realistisch te zijn.[1]

Aan het dekbed-effect van de atmosfeer, het zogeheten broeikaseffect, hebben we het dus te danken dat we niet bij een gemiddelde temperatuur van -18˚C bevriezen. Het broeikaseffect is dus niet `slecht'. Het wordt pas tot een probleem als het te sterk wordt.

Zonder het broeikaseffect zou het -18˚C zijn op aarde.

Niet alle gassen in de atmosfeer zijn goed in het absorberen van warmtestraling. Stikstof en zuurstof – verreweg de meest voorkomende gassen in de atmosfeer – hebben amper invloed op het stralingsbudget. De voornaamste `broeikasgassen' – zijn waterdamp, koolstofdioxide (CO2) en methaan (CH4).

Als de concentratie van deze gassen toeneemt, dan wordt ook het absorptievermogen van de atmosfeer groter. Een toename van \epsilon_{atm} naar 80% (dit is enigszins realistisch) heeft in ons simpel model een temperatuurverandering van 1.5 graden tot gevolg.

Uit het simpele model kunnen we afleiden dat het best plausibel is dat een verhoogde concentratie van broeikasgassen tot een opwarming leidt. Maar... gebeurt dat echt? Wordt het werkelijk warmer? Komt dat inderdaad door een verhoogde concentratie van broeikasgassen, en wordt die weer veroorzaakt door de mens?

Het antwoord op alle deze vragen is `zeer waarschijnlijk wel'.[2]

Uit temperatuurmetingen blijkt dat het sinds het begin van de industrialisering ongeveer één graad warmer is geworden (zie de grafiek op p.187). Natuurlijk moeten we ons afvragen of onze meetreeksen wel betrouwbaar zijn: Zijn ze lang genoeg, ook ten opzichte van de tijdsduur van natuurlijke schommelingen? Wordt op voldoende locaties gemeten? Is op de juiste manier rekening gehouden met lokale effecten, zoals de groei van steden rondom meetstations (steden zijn meestal warmer dan het platteland)? Maar het is inderdaad zeer waarschijnlijk dat er inderdaad een wereldwijde opwarming plaatsvindt. Dit is ook te zien aan natuurlijke indicatoren zoals zich terugtrekkende gletsjers, afname van het zee-ijs en de stijgende zeespiegel. Het voordeel van deze indicatoren is dat zij vertraagd op temperatuurveranderingen reageren, zodat kortstondige schommelingen eruit worden gefilterd: We zien dus wat op lange termijn gebeurt.

Wordt de opwarming veroorzaakt door broeikasgassen?

Wordt de opwarming veroorzaakt door broeikasgassen? In principe zou ook een verminderd albedo (minder reflectie van zonlicht) of een verhoogde activiteit van de zon tot een opwarming kunnen leiden. Er is veel geprobeerd om de waargenomen opwarming met behulp van deze factoren te verklaren, maar zeer waarschijnlijk is hun effect gewoon te zwak.[3]

De verhoogde concentratie van broeikasgassen is daarentegen waarschijnlijk wel sterk genoeg om de huidige opwarming wel verklaren.

De concentratie van CO2 wordt sinds 1958 op Hawaii direct gemeten en wordt inderdaad elk jaar groter.

We kunnen de toename ook afschatten uit de menselijke emissies (we weten immers hoeveel brandstof we verbruiken, en hoeveel bossen we kappen); de gemeten toename is ongeveer de helft van de emissies, want een deel van het uitgestoten CO2 komt in de oceaan terecht. Er zijn nog meer indicaties voor een overheersend menselijke invloed op de toename van CO2. Een interessant voorbeeld: In fossiele brandstoffen komen minder zware koolstofisotopen (koolstofatomen met meer neutronen dan normaal) voor dan in koolstof aan het aardoppervlak. Deze isotopenverhoudingen kunnen we meten en het blijkt dat in atmosferisch CO2 het aantal zware isotopen afneemt – fossiele brandstoffen zijn dus een belangrijke bron van CO2.

Dus: wij stoten CO2 (en andere broeikasgassen, zoals CH4) uit, we meten een toename van deze gassen die overeen stemt met onze uitstoot; we meten een opwarming, en we kunnen deze opwarming met behulp van simpele, al meer dan een eeuw lang bekende, fysica verklaren als gevolg van de CO2-uitstoot. We kunnen niet bewijzen dat menselijke broeikasgassen de oorzaak zijn, maar geen andere verklaring lijkt echt steekhoudend te zijn.

Als het allemaal zo simpel is, waarom hebben we dan zoveel klimaatwetenschappers nodig? Waarom zit er zo'n grote onzekerheid in de voorspellingen? Waarom voorspelt het Intergovernmental Panel on Climate Change: `als de CO2 concentratie ten opzichte van de voor-industriële waarden verdubbelt, zal de gemiddelde temperatuur op de aarde waarschijnlijk met 1.5-4.5 graden stijgen’? Dat is een verschil van drie graden!

Waarom zit er zo'n grote onzekerheid in de voorspellingen?

In feite is het klimaat natuurlijk helemaal niet zo simpel, ook al zijn veel onderliggende processen redelijk makkelijk te begrijpen. Ten eerste klopt de aanname van thermisch evenwicht niet helemaal: Het duurt even (decennia tot eeuwen) totdat het klimaat zich aan de nieuwe broeikasgasconcentratie heeft aangepast. En het klimaatsysteem bestaat uit heel veel componenten, die op verschillende tijd- en ruimteschalen werken en elkaar beïnvloeden. Bepaalde effecten kunnen elkaar versterken of juist afzwakken, de zogenoemde feedback-effecten.

We verwachten bijvoorbeeld dat de toename van de globaal gemiddelde temperatuur groter zal zijn dan je puur op basis van de forcering door menselijke emissies zou aannemen. Een heel belangrijk proces is het waterdamp-feedback. Waterdamp is een (natuurlijk) broeikasgas. Maar hoe warmer het wordt, hoe meer waterdamp er in de lucht kan zitten... het broeikaseffect wordt dus versterkt! Een ander feedback is het ijs-albedo-feedback: Als het warmer wordt, valt er minder sneeuw en smelten gletsjers en zee-ijs. Het aardoppervlak wordt minder wit – ofwel: het albedo neemt af – en er wordt meer zonlicht door de aarde geabsorbeerd.

Een grote bron van onzekerheid zijn wolken. Zowel temperatuurveranderingen (en dus veranderde waterdampconcentraties) als de toename van stofdeeltjes kunnen de vorming, hoogte, en levensduur van wolken beïnvloeden. Maar wolken kunnen zowel het albedo verhogen (wat voor afkoeling zorgt) als de uitstraling van de aarde dempen (dit heeft een opwarmend effect; in een nacht met veel wolken koelt het immers minder af). Ondanks het feit dat hier veel onderzoek naar wordt gedaan, weten we nog niet welk effect sterker is.

Over sommige van deze feedbacks weten we misschien nog te weinig, maar het is tenminste te hopen dat ze enigszins continu en dus in principe voorspelbaar zijn. Maar het klimaat is ook in staat tot grillig gedrag: sterke reacties op een kleine input, een plotselinge overgang van een toestand naar de ander. Zulke grillige fenomenen worden tipping points genoemd. We weten bijvoorbeeld dat het in Groenland (en omgeving) tijdens de laatste ijstijd soms plotseling een paar graden warmer werd (vaak zo'n 5-8 graden binnen enkele tientallen jaren): een `flip' naar een warme toestand. Deze werd weer gevolgd door een langzame overgang naar de oorspronkelijke, koudere toestand. Dit patroon wordt het `Dansgaard-Oeschger event' genoemd. Er is geen reden om aan te nemen dat dit soort plotselinge overgangen niet ook in de toekomst zouden optreden; er zijn meerdere mogelijke tipping points in het klimaatsysteem bekend.

Eén ervan is de golfstroom (die zeer waarschijnlijk ook verantwoordelijk was voor de Dansgaard-Oeschger events). De golfstroom transporteert warm, zout water noordwaarts, waar de zee kouder en – dankzij de regen en smeltwater vanuit Groenland – relatief zoet is. Zout maakt water dichter; warmte maakt het lichter. Tegenwoordig wint het temperatuureffect; maar als het water in de noordelijke zeeën door extra (zoet) gletsjerwater nog lichter wordt, dan gaat het zouteffect domineren, en het water vanuit het zuiden zal te zwaar zijn om naar de bovenlaag van de noordelijke zeeën te stromen, dat zal de golfstroom afzwakken of zelfs stoppen. Die omslag van een temperatuurgedreven naar een zoutgedreven circulatie zal vrij `plotseling' (voor oceanografische begrippen; zeeën reageren nogal traag) optreden, zodra een kritieke waarde van smeltwaterforcering is bereikt. En het effect  laat zich niet makkelijk terugdraaien.

Hoe dicht bij de kritieke waarde zitten we nu? – Dat weten we niet... Onze datareeksen zijn nog te kort en er zit teveel natuurlijke variabiliteit in het systeem, om daaruit te kunnen zien of we het tipping point al naderen. Een paar jaar geleden was er wel grote opwinding omdat de golfstroom zogenaamd aan het stoppen was, maar hij knapte weer op: een natuurlijke schommeling. Er wordt wel onderzoek gedaan (bijvoorbeeld aan de Universiteit Utrecht) om de optimale locatie van een meetnet te bepalen dat een `early warning signal' zou kunnen opvangen.

Milieu-idealisten of sensatiemakers hebben de neiging om de klimaatverandering van alles de schuld te geven.

Over de gevolgen van de wereldwijde opwarming bestaan nog veel onzekerheden, en ook veel geruchten – ook als het om aspecten gaat die minder ingewikkeld zijn dan tipping points. Milieu-idealisten of sensatiemakers hebben al gauw de neiging om de klimaatverandering van alles de schuld te geven. Soms doen ze hiermee hun zaak meer kwaad dan goed, omdat ze door onzuivere uitspraken kwetsbaarder worden en het de ontkenners mogelijk maken om dan meteen de hele klimaatverandering als flauwekul te bestempelen. Laten we even kijken wat er wel en niet klopt.

Het gaat dus waarschijnlijk globaal gemiddeld warmer worden. In de poolregio's is dit effect groter dan gemiddeld, dankzij het ijs-albedo-feedback. Directe gevolgen van de opwarming zijn waarschijnlijk meer hittegolven en minder koudegolven. Let wel dat naast de gemiddelde temperatuur ook de variabiliteit kan veranderen; als deze bijvoorbeeld toeneemt, dat wil zeggen, de kans op grote afwijkingen van de gemiddelde temperatuur groter wordt, zou het alsnog kunnen dat we – naast een forse toename van hittegolven – met maar een kleine vermindering of zelfs toename van koude extrema te maken krijgen.

Andere effecten van de opwarming zijn bijvoorbeeld; ontdooien van permafrostgronden in pool- en bergregios (met als gevolg mogelijk destabilisering van berghellingen en dus steenslag), smeltende gletsjers, zeespiegelstijging, verschuiving van vegetatiezones, etc. Deels worden deze gevolgen al waargenomen en leveren een extra indicatie voor de klimaatverandering op. Nogmaals, een enkele zachte winter of zomer als in 2003 is niet bruikbaar als bewijs van de klimaatverandering – dat is teveel afgaan op de `luchtbelletjes in de klimaatpan'.

Behalve de temperatuur kunnen ook luchtdruk-, wind- en neerslagpatronen verschuiven. Dit is echter heel lastig te voorspellen. Tegenwoordig wordt verwacht dat het in Nederland in de zomer het droogterisico toeneemt, terwijl de winters eerder natter worden, maar de klimaatmodellen spreken elkaar soms tegen.

Er wordt vaak beweerd dat er door de klimaatverandering meer stormen zullen ontstaan. Telkens als er weer eentje voor veel chaos zorgt, staat er iemand heel hard te roepen: `Zie je wel, klimaatverandering!' Het idee dat de klimaatverandering het aantal en de intensiteit van stormen beïnvloedt, is ook helemaal niet gek. Tropische stormen (zoals orkanen/tyfoons) hebben namelijk warm zeewater nodig om te kunnen ontstaan, waardoor hun hoeveelheid in een warmer klimaat kan toenemen. Dit effect kan echter gecompenseerd worden door veranderingen in grootschalige windpatronen. Maar belangrijk is om te weten: tot nu toe is er geen significante toename van tropische stormen waargenomen.

Tot nu toe is er geen significante toename van tropische stormen waargenomen.

Er wordt tegenwoordig ook (bijvoorbeeld op het KNMI) onderzoek gedaan naar mogelijke nieuwe types stormen, zoals tropische stormen die gedeeltelijk transformeren tot niet-tropische stormdepressie, zoals Sandy in 2012, en dan naar Europa trekken.
Wat trouwens wel toeneemt is de aangerichte schade per storm. Niet omdat de stormen zelf pittiger zijn geworden, maar door de toenemende welvaart – er is er gewoon meer materiaal dat vernield kan worden, en er wordt steeds meer op gevaarlijke plekken gebouwd.

Voor Nederland is de grootste dreiging vermoedelijk de stijgende zeespiegel. De huidige stijging is ongeveer 3mm/jaar; in de eerste helft van de afgelopen eeuw was het waarschijnlijk minder, dus er is sprake van een versnelling.

Er zijn er meerdere processen die tot zeespiegelstijging kunnen leiden: Zeewater zet uit als het warmer wordt. Bovendien smelten door de verwarming landijs en mogelijk ook de grote ijskappen van Groenland en Antarctica. Smeltend zee-ijs draagt niet bij aan de zeespiegelstijging, want al zwemmende verdringt het een even groot watervolume als er tijdens het smelten vrij zou komen. Tot nu toe zijn het vooral uitzetting en landijs die de grootste bijdrage leveren, en die zijn potentieel het gevaarlijkst: Als de Groenlandse ijskap helemaal zou smelten, zou de zeespiegel met ongeveer 7 meter stijgen; voor Antarctica is het zelfs 70 meter.

Al ziet het er niet naar uit dat de ijskappen heel snel zullen afsmelten, er zijn wel aanwijzingen dat er in het verleden bij temperaturen als de huidige géén ijskappen waren, dus: zodra ze een keer afsmelten, zullen ze niet weer gaan vormen tenzij het veel kouder wordt dan nu. Een tipping point dus, en ook hier weten we niet wat de kritieke temperatuur is vanaf welke een irreversibel smeltproces op gang komt. In het geval van Groenland en mogelijk West-Antartica is het best denkbaar dat we de kritieke temperatuur gaan bereiken, ook al duurt het nog eeuwen voordat al het ijs verdwenen is.

De huidige voorspellingen voor de zeespiegelstijging tot 2100 liggen ruwweg tussen 40 en 80cm. Dus het ziet er nog niet naar uit dat we binnen de komende eeuw `allemaal verzuipen'. Maar juist de zeespiegelstijging is een heel traag proces en zal nog eeuwenlang doorgaan, ook al zouden we nu stoppen met het uitstoten van broeikasgassen. Daarom is het onverantwoord om in klimaatdiscussies alleen maar tot 2100 te denken en onszelf wijs te maken dat het allemaal meevalt. En ook al kunnen we de dijken verhogen om stormvloeden van één meter hoger te keren, we zullen wel te kampen krijgen met verzilting; het zoute water sijpelt onder de dijken door en rukt via de grote rivieren op en tast de vruchtbaarheid van de grond aan. En daartegen helpen geen hogere dijken.

Wat moeten we nu uit dit hele verhaal concluderen?

Mijns inziens dit:

De kans dat het klimaat door menselijke invloeden aan het veranderen is, is heel groot. De hieraan ten grondslag liggende processen laten zich makkelijk uit een beetje basisfysicakennis afleiden, en ook observaties duiden op een globale verwarming door broeikasgasemissies. Bewijzen kunnen we het niet, maar of de kans nou 90, 99 of 99.9% is, zou voor de praktijk niet veel uit mogen maken: de kans is groot genoeg om nu in actie te komen.

We moeten proberen om de feiten én onzekerheden onder ogen te zien.

Omtrent de gevolgen van de klimaatverandering heerst nog enige onzekerheid. Dit wordt door sommige milieuactivisten gebruikt om de klimaatverandering/de mens meteen de schuld van alle natuurrampen te geven, en omgekeerd door `ontkenners' om te beweren dat er vermoedelijk niets aan de hand is. Beide houdingen zijn niet gunstig voor een zakelijke discussie of het bepalen van een handelingsstrategie. We moeten proberen om de feiten én onzekerheden onder ogen te zien.

De meeste plausibel geachte gevolgen zijn voor de mensheid vervelend of dreigend: Niet omdat één klimaat nou `beter' of `slechter' is dan het andere, maar omdat we aan de huidige situatie zijn aangepast. Er is er een sterke neiging om vanwege de onzekere voorspellingen maar niets te doen. Dat is gevaarlijke houding: Hoe groter de onzekerheid, hoe groter de kans dat het `echt helemaal fout gaat' (wat dat ook concreet moge betekenen). Hoe groter de menselijke forcering, hoe groter de reactie van het klimaatsysteem en hoe groter de kans op sterke veranderingen (tipping points!). Dus hoe eerder we beginnen met het beperken van broeikasgasemissies, hoe beter. Rijke landen moeten hierbij een voortrekkersrol vervullen, want als je vandaag honger lijdt, heb je andere zorgen dan het klimaat van morgen.

Natuurlijk is milieubehoud een taak van technici (uitvinden/rendabel maken van klimaatneutrale energiebronnen, opslag- en transportmogelijkheden) en van `de politiek' (internationale en regionale richtlijnen opstellen voor energiegebruik, emissiehandel etc), maar ook van Jan en alleman. Zolang wij – u en ik – de houding hebben van `Natuurlijk ben ik voor klimaatbescherming! Maar ik wil wel dagelijks een half uur warm douchen, windmolens vermoorden vogels en stuwmeren verpesten het landschap, de stroom mag niet teveel kosten, en ondergrondse opslag van CO2 is een hartstikke goed plan, maar dan wel alsjeblieft twee provincies verderop!', zal er van klimaatbescherming niet veel terechtkomen.


Voetnoten
1.In plaats van \epsilon_{atm} zo aan te passen dat we het juiste resultaat krijgen, hadden we ook, met wat kennis over de opbouw van de atmosfeer en over het absorptie-gedrag van de relevante gassen, kunnen proberen om \epsilon_{atm} te berekenen. Dit heeft Svante Arrhenius gedaan.
2. In de fysica kun je een theorie nooit bewijzen, alleen falsificeren. Daarom bestaat er per definitie geen absolute zekerheid over de juistheid van een theorie.
3. Er is weliswaar geen steekhoudende verklaring van de tegenwoordig gemeten opwarming door natuurlijke processen die het albedo beïnvloeden, maar het albedo kan wel een relevant effect uitoefenen. Door `klimaatsceptici' wordt de afkoeling tussen 1940 en 1970 – dus in een tijdperk waar al wel veel broeikasgassen waren uitgestoten – wel eens als argument tegen klimaatverandering gebruikt. De afkoeling kan echter verklaard worden met behulp van het albedo-effect: Door de mens uitgestoten stofdeeltjes zorgden voor versterkte reflectie van zonlicht. In de jaren '70 werd die uitstoot verminderd en de temperatuur ging weer stijgen.

Gerelateerde artikelen
Reacties
2 Reacties
  • Goed stuk over de wetenschappelijke basis van het klimaatprobleem. Maar van alle vragen die in de inleiding genoemd worden schuilt in dit aspect nog de minste onzekerheid. De grootste uitdaging ligt nu inderdaad in het kwantificeren van de risico's en onzekerheid omtrent de impact van klimaatverandering, en het maken van beleid voor aanpassingen aan/vermindering van de effecten. Klimaatverandering is geen klimatologisch probleem, het klimaat redt zich prima, juist als je weigert in klimaatverandering te geloven. Klimaatverandering is echter een langdurig sociaal-economisch probleem met een sterke ruimtelijke component. Om die hobbel goed te nemen zou je je nu zorgen moeten maken om de jongens en meisjes die aan het einde van deze eeuw in Bangladesh geboren worden. Da's inderdaad niet eenvoudig. Misschien iets om over na te denken als we dan toch een half uur onder de douche staan.

  • Goede Artikel, er is iets voor iemand die willien meer over Klimaat verandering leren. Voor mij was het heel gebruikelijk omdat ik been een Ecoloog maar Nederlands is min tweede taal dus ik moest alle de technische worden opnieuw leren!

     

    Inderdat is onzekerheid de grotste hindernis voor meeste mensen. Zij willen een grote technische oplossing maar we moeten onze heel economie en maatschapij veranderen. We moeten even demonstreren dat een economie die niet op fossiele brandstof is gedreven is ook de oplossing voor andere problemen en dat 'the clean energy future' is beter voor iemand.

     

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Naar boven