Hé! een olifant in de kamer.

Gastblog van G.J. Smeets, met een tekening van Marije Mooren

De wereld wordt warmer in een tempo dat verontrustend is. Althans, verontrustend voor wie én de klimaatwetenschap serieus neemt én de IPCC risico-analyses. Niet iedereen voldoet aan die dubbele voorwaarde. Ikzelf scoor op beide stress-criteria behoorlijk positief. En ik betrap mezelf regelmatig op de neiging om negatief-scorenden te verwijten dat ze de oplossing – drastische CO2 reductie – dwarsbomen. Dat ze hardnekkig grossieren in drogredeneringen, methodologisch knoeiwerk en wetenschapstheoretische onnozelheid maakt de antipathie jegens hen groot en hun betrouwbaarheid klein. Maar bij nadere beschouwing is het twijfelgilde klein bier. De echte pijn zit in de hoedanigheid – de kwaliteit – van het probleem van de klimaatverandering zelf. Ik licht het toe aan de hand van een eenvoudige taxonomie van menselijke problemen:
A) tamme problemen,
B) wilde problemen, en
C) ontembare problemen.

Draak

A. Tamme problemen
Deze zijn principieel overzichtelijk, denk aan schaakproblemen die met krachtig geheugen, oplettendheid en vasthoudendheid zijn op te lossen. Tamme problemen zijn het domein van onderzoekers in het lab die via een gecontroleerd en herhaalbaar experiment of simulatie een hypothese afzetten tegen data.

B. Wilde problemen
Deze zijn experimenteel niet benaderbaar en zijn typisch het domein van beleidsmakers. De term ‘wild probleem’ is mijn vrije vertaling van wat stadsplanner Melvin Webber en design-theoreticus Horst Rittel in 1973  hebben gemunt als ‘wicked problem’. Wikipedia geeft een handig overzicht van de kenmerken van wat Rittel & Webber voor ogen hadden. Hun paper is ook 40 jaar na dato relevant en strijdvaardig in zijn kritiek op het nog altijd courante concept ‘maakbaarheid’. Maar het eindigt in mineure stemming:

“We have neither a theory that can locate societal goodness, nor one that might dispel wickedness, nor one that might resolve the problems of equity that rising pluralism is provoking. We are inclined to think that these theoretic dilemmas may be the most wicked conditions that confront us.”

C. Ontembare problemen
Deze zijn niemands domein terwijl ze ieders zorg zijn. In hetzelfde tijdschrift waarin Rittel & Webber 40 jaar geleden hun concept ‘wicked problem’ uit de doeken deden is 2 jaar geleden een paper verschenen dat er een schepje bovenop doet. De auteurs zijn werkzaam op het raakvlak klimaat / energie / beleid. Hun paper gaat over klimaatverandering als proto-type van wat ze als ‘super wicked problems’ hebben gemunt.

Volgens de auteurs is het vraagstuk van de klimaatverandering niet alleen ‘wild’ in de zin van Rittel & Webber maar bovendien ontembaar. Daartoe voeren ze vier eigenschappen aan die de kwestie van de klimaatverandering aankleven:

“… four key features: time is running out; those who cause the problem also seek to provide a solution; the central authority needed to address it is weak or non-existent; and, partly as a result, policy responses discount the future irrationally.”

Dat liegt er niet om en het is bepaald geen uitnodiging om energiebeleid te gaan studeren of de politiek in te gaan. Maar er gloort hoop als de auteurs vervolgens stellen:

“These four features combine to create a policy-making ‘tragedy’ where traditional analytical techniques are ill equipped to identify solutions, […]. To overcome this tragedy, greater attention must be given to the generation of path-dependent policy interventions that can ‘constrain our future collective selves.’ Three diagnostic questions result that orient policy analysis toward understanding how to trigger sticky interventions that, through progressive incremental trajectories, entrench support over time while expanding the populations they cover.”

De paper concentreert zich vervolgens op de drie vragen: Wat kan er gedaan worden om een interventie te laten beklijven? Wat kan er gedaan worden om ook op termijn publieke steun te verankeren? Wat kan er gedaan worden om de publieke steun te verbreden?
Welbeschouwd is het een studie in beheersing van bestuurlijke afbreukrisico’s. De studie is erg informatief, ook al door de interdisciplinaire kruisverbindingen die verkend worden. Maar toch vooral doordat ze duidelijk maakt dat het een wanhopige academische exercitie is. In feite stellen de auteurs weliswaar niet de toekomst maar dan toch het pad erheen als ‘maakbaar’ voor. Ze beseffen dat zelf ook wel, getuige hun karige (om niet te zeggen gratuite) disclaimer:

“While it does not follow that answering these questions [de boven geciteerde drie. G.J. S.] will always result in the amelioration of super wicked problems, our point is that asking them may uncover innovative solutions worthy of consideration.”

Het idee van path-dependent beleid dat de auteurs voorstaan is sympathiek en (systeem-)theoretisch goed verdedigbaar: sommige doelen moeten waarneembaar zijn in de gehanteerde middelen, regelmatig pakt een medicijn erger uit dan de kwaal, een doel kan t.g.v. de gehanteerde middelen ‘moving target’ worden, een middel kan allicht tot doel verworden, en zo meer. Met path-dependent beleid per se is dus niks mis. Maar de eigenaardigheid van ontembare problemen is juist dat ze elk beleid te boven gaan, ook path-dependent beleid. Ze zijn tragisch.
En ja, klimaatverandering is er zo een, inclusief hét kenmerk van tragedies: het einde van de plot is reeds aan het begin gegeven. Het begin is in dit geval wat Arrhenius al lang geleden over CO2 en broeikaseffect voorzag. De plot is dat er sindsdien fors fossiel gestookt is met al lang bekende risico’s. En het einde is dat alternatieven weliswaar voor de hand liggen maar nauwelijks opgeraapt worden. Te duur, te onbetrouwbaar, te riskant, te ingewikkeld – alsof fossiel stoken goedkoop, betrouwbaar, risico-loos en eenvoudig is.

Als je het van een afstandje bekijkt door de ogen van de culturele antropoloog dan doen we anno 2014 met energie nogal raar. We wroeten naar energie in de aarde als waren we landbouwers, we gedragen ons onderling daarbij als jagers, terwijl we met zonnepaneel en molenwiek verzamelaars van energie kunnen zijn. Extra raar daarbij is dat de neo-liberalen in het parlement, met al hun weerzin tegen centrale bemoeienis, het met decentrale energievoorziening volkomen laten afweten. Dat is een opmerkelijk politiek verschijnsel en een symptoom van het ontembare probleem.

Klimaatverandering is een klassieke tragedie waarin, ik herhaal, het einde van de plot aan het begin reeds is gegeven: onafwendbare opwarming met voorstelbare (zie de IPCC scenario’s) maar principieel niet te voorziene gevolgen. In die tragedie is de twijfelbrigade een voetnoot, irritant weliswaar voor wie én de klimaatwetenschap serieus neemt én de risicoanalyses. Maar toch niet meer dan een voetnoot. Preciezer gezegd, ook zonder twijfelaars / ontkenners voltrekt zich de tragedie van de opwarming. Dankzij Arrhenius’ natuurkundige inzicht en het sociaal-wetenschappelijke inzicht van Rittel & Webber et al. koester ik daarover geen enkele illusie.

Terug naar het begin. Ik stelde dat de wereld warmer wordt in een tempo dat verontrustend is voor wie én de klimaatwetenschap serieus neemt én de IPCC risico-analyses. Ter afsluiting zoom ik in op de kwalifikatie ‘verontrustend.’
Ik kan me wel iets voorstellen bij drogredenerend verzet – ressentiment – tegen de overbekende feiten en risico’s van de opwarming. Want tot hoever kun je de ongerustheid over de risico’s toelaten? Hoe dichtbij mag het beest van de ongerustheid komen? Hoe tem je het? Waar zit je op het spectrum tussen hoop en paniek? Wat vrees je te moeten inleveren (ideologisch en/of financieel) als je de verontrusting toelaat? Het zijn vragen waar begrijpelijkerwijs weinig aandacht aan wordt geschonken zodat iedereen er in stilte mee leeft en er iets van een antwoord op heeft. Niettemin, het verzwegen antwoord lijkt me voor elk van ons (mede)bepalend voor de betekenis van de klimatologische feiten en de weging van de risico’s.

Van mij hoeft de olifant niet de kamer uit. Beter van niet, aangezien verontrusting de reden & aanleiding is dat we de kamer zijn binnengegaan. En af en toe een klopje op zijn enorme flanken kan m.i. geen kwaad. In een vraaggesprek had Günther Grass (Nobelprijswinnaar literatuur) het over de mythologische figuur Sisyphus. Sisyphus zwoegt eindeloos met de gevolgen van zijn eigen daden. Die figuur, aldus Günther Grass, leert hem dat er niets anders opzit dan het onvermijdelijke te omarmen – op straffe van verdwazing. Zo is het maar net en het is de reden dat ik me van harte meng in het publieke debat. Waarvan akte.

De rol van de media bij het communiceren over (klimaat)wetenschap

Door Bart, Bob, Jos en Hans

Voor veel mensen zijn de reguliere media nog steeds het belangrijkste medium waarmee ze informatie over wetenschap tot zich nemen. De media zijn daarbij niet slechts een doorgeefluik van wetenschappelijke informatie, maar proberen die informatie natuurlijk ook te duiden, bijvoorbeeld door het in te bedden in een maatschappelijke context of door er ook kritische kanttekeningen bij te plaatsen. Er bestaat in die zin een gezond spanningsveld tussen wetenschappers (die vooral willen dat de media een correcte en begrijpelijke vertaalslag maken van de wetenschap) en journalisten (die graag kritische ‘luis in de pels’ willen zijn). Idealiter hanteren media een balans tussen wetenschappelijk verantwoord en kritische reflectie, maar het is niet zeldzaam dat wetenschappers zich groen en geel ergeren aan onzinverhalen of “valse balans” in de media.

Natuurlijk moet er ruimte zijn voor verschillende meningen. Opiniepagina’s in de krant geven juist daarom vaak ruimte aan allerlei meningen die ook afwijken van het standpunt van de krant zelf. Van een kwaliteitskrant zou je mogen verwachten dat men niet elke mening zomaar een podium biedt, maar aandacht heeft voor feitelijke juistheid en kwaliteit van de argumentatie. Onlangs werd in de Volkskrant een groot stuk van Frans Dijkstra geplaatst in de opiniepagina’s, waarin aperte onzin over de opwarming van de aarde en Nederland in het bijzonder werd verkondigd. Navraag bij de redacteur van de opiniepagina, Chris Rutenfrans, leerde dat hij wel degelijk inziet dat niet elke mening een podium verdient, maar ook dat hij klimaatwetenschap vooral vanuit zijn klimaat-sceptische overtuiging beziet:




Getuige zijn twitterfeed moet Rutenfrans niets weten – en weet hij inderdaad niets – van klimaatwetenschap. Een litanie aan mythes komt je tegemoet, alsof je het klimaat niet kunt voorspellen omdat het weer al zo onvoorspelbaar is, alsof klimaatwetenschap niet falsifieerbaar is, alsof de opwarming is gestopt en dat dit de klimaatwetenschap falsifieert (de ironie ontgaat hem waarschijnlijk). De mainstream klimaatwetenschap wordt door hem weggezet als zijnde intolerante klimaatgelovigen. Nog bonter maakte hij het afgelopen zaterdag, toen de Volkskrant een brief plaatste waarin zo’n 120 jaar aan klimaatwetenschap werd omschreven als “het doortrekken van wat trends over enkele decennia”.
Oftewel, de opiniepagina van een kwaliteitskrant wordt beheerd door iemand die een sterke aversie heeft tegen klimaatwetenschap, maar niet gehinderd is door enige kennis van zaken. Lees verder

De versnelling in de opwarming van de aarde

Er zijn de afgelopen tijd twee artikelen verschenen – beide open access – over de energiebalans van de aarde: “Earth’s Energy Imbalance” van Trenberth et al. in Journal of Climate en “Changes in global net radiative imbalance 1985–2012” van Allan et al. in Geophysical Research letters. Trenberth et al. kijkt vooral naar de veranderingen van de energie-inhoud van het klimaatsysteem en concentreert zich daarom grotendeels op het grootste energiereservoir: de oceaan (zie ter illustratie de afbeelding hieronder); Allen et al. richt zich meer op de inkomende en uitgaande stralingsstromen die uiteindelijk bepalen of de energie-inhoud van het klimaatsysteem toe- of afneemt.

ImbalanceClimateSystem

Toename van energie in verschillende componenten van het klimaatsysteem volgens een eerder onderzoek (Hansen et al, 2011, (pdf))

Ik wilde al een hele tijd over die artikelen schrijven, maar dat lukte niet zo goed. De reden daarvoor: de onderzoeken zijn in wezen behoorlijk gecompliceerde puzzels; de enige manier om een beeld van de energiebalans te krijgen is het combineren van allerlei gegevens die op één of andere manier informatie geven. Dat is nodig omdat er maar heel weinig directe metingen van inkomende en uitgaande straling zijn. De ingewikkelde puzzels zijn niet goed samen te vatten: ofwel beschrijf je alle stukjes en schrijf je zo’n beetje het hele artikel over, ofwel beperk je je tot conclusies en wordt de blogpost niet veel langer dan een tweet. Of zelfs dat niet, want de conclusie van Trenberth bestaat uit een uitgebreid overzicht van wat er bekend is met welke onzekerheidsmarges en waar er nog gaten in de energieboekhouding zitten. Die gaten – door Trenberth ooit “missing energy” genoemd; een citaat dat in de blogosfeer sindsdien te onpas (en heel af en toe te pas) wordt aangehaald – worden geleidelijk aan kleiner, maar zijn nog niet helemaal gevuld. Vooral op een korte tijdschaal, ordegrootte een jaar, kunnen de verschillen tussen diverse typen metingen en berekeningen behoorlijk oplopen. Het voortschrijdend inzicht in de toenemende warmteinhoud van de oceanen, door het soort onderzoeken waar Bob en Jos onlangs over schreven, levert een belangrijke bijdrage aan het sluitend krijgen van een kant van de boekhouding: de kwantificering van de hoeveelheid warmte die accumuleert in het klimaatsysteem. De andere kant: het meten van in- en uitgaande straling is zo mogelijk nog lastiger. Lees verder

Toerisme, klimaatverandering en klimaatsceptici

Fraaie vergezichten, historische gebouwen, andere culturen, zon, zee, het strand of vakantie. Dat zijn zo enkele zaken waar ik aan moet denken als ik het woord ‘toerisme’ ergens zie staan. Aan de zogenaamde klimaatsceptici zou ik dan echt nooit hebben gedacht. Toch kreeg ik onlangs een uitgebreide verzameling klimaatsceptische teksten in een vakblad voor de toerismesector onder ogen. De wetenschappelijke wereld let gelukkig goed op en heeft als weerwoord enkele meer dan duidelijke stukken in datzelfde vakblad gepubliceerd. Meer hierover in het tweede deel van dit blogstuk, eerst een kort overzicht van de invloed van klimaatverandering op de toerismesector en de bijdrage van die sector aan diezelfde klimaatverandering.

Toerisme en Klimaatverandering

De toerismesector is goed voor 9% van het mondiale BBP en 1 op de 11 banen. Het aantal toeristen is gestegen van 25 miljoen in 1950 tot 1087 miljoen in 2013 (bron: UNWTO 2014). Vooral dat gereis over de aardbol draagt natuurlijk bij aan de CO2 uitstoot en samen met enkele andere factoren is de toerismesector verantwoordelijk voor circa 5% van de totale menselijke CO2 emissies. Zie figuur 1 voor een onderverdeling van die 5%. De toerismesector is zich inmiddels zeer wel bewust van hun bijdrage aan de toenemende broeikasgasconcentraties in de atmosfeer, zie bijvoorbeeld deze zinsnede uit een mitigatie statement van de World Tourims Organization van de VN (UNWTO) uit 2010:
“The Davos Declaration, adopted in October 2007 by the second global Conference on Climate Change and Tourism, specifies that the tourism sector must rapidly respond to climate change within the evolving UN framework, and progressively reduce its Greenhouse Gas (GHG) contribution if it is to grow in sustainable manner..”.

Figuur 1: Onderverdeling van de CO2 emissies van de toerismesector. Bron: UNWTO.

Lees verder

Red de Cabauw curve

Door Bart Verheggen en Hans Custers

Bijna een jaar geleden verscheen er op dit blog een stuk over het dreigende einde van de Keeling curve: de metingen van CO2 in de atmosfeer op Mauna Loa, Hawaii. De Keeling curve werd uiteindelijk (voor de komende vijf jaar) gered door een donatie van een half miljoen dollar van Wendy en (ex-Google-baas) Eric Schmidt.

In het NRC van vandaag bericht Paul Luttikhuis dat de Nederlandse versie van de Keeling curve nu tot een einde dreigt te komen (zie ook zijn NRC blog). De regering wil de financiering van CO2-metingen door ECN, bij het meetpunt van het KNMI in Cabauw, stoppen. Omdat ze niet strikt noodzakelijk zouden zijn.

Daar valt wel wat op af te dingen. Het is belangrijk voor het energie- en klimaatbeleid om goed de vinger aan de pols te houden wat de emissies precies zijn en hoe die zich ontwikkelen. Daarvoor zijn metingen onontbeerlijk. Met name metingen op hoge masten zijn heel nuttig, omdat die representatief zijn voor een groter oppervlak dan grondmetingen (die bijvoorbeeld verstoord kunnen worden door een voorbijrijdende auto).

Deze metingen kunnen bijvoorbeeld als input dienen voor atmosferische simulatiemodellen, en door die in “inverse modus” te draaien kun je dan de emissies uitrekenen. Dit heet inverse modelering, omdat normaalgesproken diezelfde modellen worden gebruikt om vanuit de aangenomen emissies en de meteorologische windvelden de concentratie als functie van tijd en plaats te berekenen. Door input en output om te draaien kun je de aangenomen emissies verifiëren op basis van de observaties. Emissieverificatie dus. Daar heb je natuurlijk wel goede, representatieve metingen voor nodig over langere tijd.

Op basis van deze methode, namelijk het koppelen van toren-metingen aan inverse modelering, is bijvoorbeeld gebleken dat de emissies van methaan en lachgas in een aantal landen toch wel wat hoger waren dan de officiële “emission inventories”. De toren metingen worden ook veelvuldig gebruikt voor “ground truthing” van satelliet gegevens. Een meetmast zoals Cabauw is onderdeel van onze kennis-infrastructuur. Het is niet voor niets gekenmerkt als een zogenaamde “super-site” voor meteorologische observaties.

Cabauw 2
Lees verder

Verwarring over de opwarming van de oceanen

Door Bob Brand en Jos Hagelaars

Door menselijke activiteiten is de aarde aan het opwarmen en circa 93% van die warmte wordt door de oceanen opgenomen. De verandering in de warmte-inhoud van de oceanen is derhalve een heel belangrijke graadmeter voor de klimaatverandering. Het is voor de klimaatwetenschap dan ook een belangrijk onderwerp van onderzoek.

Recent zijn er twee artikelen uitgekomen over de opwarming van de oceanen in het tijdschrift Nature: Durack et al over het onderschatten van de opwarming van 1970 t/m 2004 tot 700 meter diepte (vooral op het zuidelijk halfrond) en Llovel et al over de opwarming van de gehele oceaan van 2005 t/m 2013. Volgens sommige commentatoren lijken deze onderzoeken elkaar tegen spreken en er is wat verwarring over de verschillende oceaandiepten.

Durack: onderschatten van de opwarming

Durack e.a. hebben de diverse datasets betreffende de warmte-inhoud (OHC = ocean heat content) van de oceanen vergeleken met de theoretische verwachting volgens modellen en met de zeespiegelstijging zoals gemeten met satellieten. Daar een deel van de zeespiegelstijging wordt veroorzaakt door de thermische uitzetting van het oceaanwater, is er een grote correlatie tussen de zeespiegelstijging en de warmte-inhoud. Op grond van deze analyses concluderen Durack e.a. dat de warmte-opname van het zuidelijk halfrond voor de periode 1970 t/m 2004 te laag is ingeschat. Zij wijten dit aan de beperkte dekkingsgraad van de diverse warmte-inhoud meetinstrumenten op het zuidelijk halfrond over die periode. Vanaf circa 2004 is deze dekkingsgraad verbeterd door het inzetten van de Argo sondes.

Durack en zijn mede-auteurs hebben doorgerekend wat deze onderschatting van de opwarming betekent voor de diverse warmte-inhoud datasets, zie figuur 1. Voor de mondiale NOAA data (Levitus 2012, de donkerblauwe balk) zou de onderschatting mondiaal gemiddeld oplopen tot maar liefst 58%.

Figuur 1: De waargenomen en gesimuleerde verandering van de warmte-inhoud voor 1970-2004. Figuur 5 uit Durack et al.

Lees verder

Jazeker hebben wij mensen voor opwarming gezorgd!

“It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.”

Meestal gaan we op dit blog in veel stukken diep op de wetenschap in, wat voor nieuwkomers in het klimaatonderzoek lastig te volgen kan zijn. Dit keer probeer ik de basis te bespreken van de achtergrond van de bovenstaande zin. Het is een stuk tekst uit de samenvatting voor beleidsmakers van het IPCC AR5-rapport van 2013: de mens is de belangrijkste veroorzaker van de opwarming van de aarde sinds 1950. Niet iedereen gelooft deze uitspraak, maar de klimaatwetenschap is er toch erg zeker van.

De temperatuurverandering

Nadat Galileo, Fahrenheit en Celsius zich in het verre verleden met het meten van de temperatuur en de thermometer hadden bemoeid, hebben mensen ook de temperatuur van hun omgeving gemeten en vastgelegd. In Nederland startte dat bijvoorbeeld al aan het einde van de 17e eeuw. Naarmate de tijd vorderde, werden deze meetmethoden uiteraard steeds beter en werd er op steeds meer plaatsen in de wereld gemeten. Deze temperatuurmetingen vormen de basis van de bepaling van de mondiale temperatuurverandering van de afgelopen paar honderd jaar door een aantal onderzoeksgroepen. De bekendste groepen die zich daar mee bezighouden zijn NASA GISS en NOAA-NCDC uit de VS, het Engelse Met Office Hadley Centre/CRU of het Japan Meteorological Agency, je komt hun gegevens vaak tegen onder de namen GISTEMP, NCDC, HadCRUT en JMA. De Amerikaanse groepen rapporteren mondiale temperatuurdata die starten in 1880, de Japanse data starten in 1891 en de data van de Engelse groep starten zelfs in 1850.

De grafiek in onderstaande figuur komt uit het IPCC AR5-rapport en geeft de temperatuurontwikkeling op aarde weer vanaf 1850, gebruik makend van de resultaten van de drie hierboven genoemde onderzoeksgroepen. In de grafiek is de gemiddelde temperatuur op aarde over de periode 1961 – 1990 op 0 gesteld en dus geven alle lijnen in de grafiek de afwijking van de temperatuur weer t.o.v. die referentie periode (de temperatuur anomalie). Eén ding valt direct op als je naar de grafiek kijkt: het is warmer geworden op aarde sinds het einde van de 19e eeuw en dan vooral na 1970. Na 1970 is ook elk decennium warmer geweest dan het voorgaande. Volgens het IPCC is het op aarde sinds 1880 circa 0,85 °C warmer geworden en na 1950 circa 0,65 °C.

Figuur 1: De temperatuurverandering op aarde sinds 1850 waarbij drie temperatuurdatasets zijn gebruikt (HadCRUT – zwart, GISTEMP – blauw, NCDC – oranje). Gebaseerd op figuur SPM.1a uit het IPCC AR5 rapport 2013.

Lees verder