Hectiek over het hothouse

Er was vorige week veel aandacht in de pers en op social media voor een artikel dat verscheen in Proceedings of the National Academy of Science (PNAS). Het artikel, met als hoofdauteur Will Steffen, heeft in totaal 16 auteurs, die verbonden zijn aan 13 wetenschappelijke instellingen in 8 landen en heeft als titel: Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. De interpretaties liepen zo ongeveer uiteen van “een belangrijke waarschuwing” tot “zinloze bangmakerij van wetenschappers die een wereldregering willen vestigen”. Waarmee alles wat ik dit voorjaar schreef over risicoperceptie maar weer eens werd bevestigd. Want het artikel identificeert een risico, en het doet voorstellen voor hoe dat risico te beperken zou zijn.

Als het de bedoeling van de auteurs was om een knuppel in het hoenderhok te gooien, dan is dat met alle aandacht en controverse zeker gelukt. En misschien was dat wel de bedoeling. Het artikel is geschreven als “perspective”. Dat betekent dat het geen resultaten van nieuw onderzoek presenteert, maar dat het bestaande wetenschappelijke kennis in een – jawel – perspectief plaatst. In dit geval is dat nadrukkelijk een maatschappelijk risico-perspectief. En dus was het ongetwijfeld de bedoeling dat de maatschappij er ook kennis van zou nemen.

Het artikel draait grotendeels om de stabiliteit van het klimaat en om de vraag of elke toestand van het klimaat wel even stabiel is. Klimaatprojecties gaan hier vaak impliciet van uit: als we de menselijke broeikasgasemissies zodanig terugbrengen dat de concentratie stabiliseert, zal het klimaat naar een evenwichtstoestand gaan die bij die stabiele concentratie hoort. Dat klinkt logisch, maar volgens de auteurs van het PNAS-artikel is het toch minder vanzelfsprekend dan het lijkt. Kijkend naar het verleden zit daar wel wat in. Het klimaat in de afgelopen twee en een half miljoen jaar (het Kwartair) kenmerkte zich door een afwisseling van ijstijden en interglacialen. Kwam de aarde uit een ijstijd dan ging het klimaat relatief snel, naar geologische maatstaven, naar een interglaciaal en omgekeerd. Het lijkt er op dat de koude toestand van een ijstijd en de warme toestand van een interglaciaal stabieler waren dan de toestand daar tussenin. Als een externe forcering het klimaat uit zo’n stabiele toestand haalt gebeurt er mogelijk iets in het aardsysteem waardoor het vanzelf, al kan dat de nodige millennia in beslag nemen, weer in een van beide stabiele toestanden terechtkomt.

De vraag is of zoiets ook zou kunnen gebeuren als het klimaat vanuit de interglaciale toestand verder opwarmt. Zou het kunnen dat op een bepaald moment de externe forcering – in dit geval: het versterkte broeikaseffect – niet meer bepalend is, maar dat de aarde zichzelf naar een nieuwe, stabiele, warme toestand stuurt? Steffen en al. sluiten dat niet uit. Die mogelijke warme stabiele toestand noemen ze de “hothouse” aarde. De afbeelding hieronder geeft dit schematisch weer.

Op basis van de relatief eenvoudige fysica van het klimaatsysteem zou aangenomen kunnen worden dat het klimaat zich in grote lijnen als een lineair systeem gedraagt. Stabiele en minder stabiele toestanden zijn hiermee niet goed te verklaren. Verklaringen zijn wel te vinden in het veel uitgebreidere aardsysteem. Daarin zitten terugkoppelingen en kantelpunten – het artikel spreekt van biogeofysische feedbacks – die naar verwachting allerminst lineair zijn. In een stabiele toestand zijn dan de negatieve (of verzwakkende) terugkoppelingen dominant. Zulke terugkoppelingen trekken het klimaat als het ware terug naar de stabiele toestand, als het wat opwarmt of afkoelt. Maar er kan een kantelpunt komen waarop dit niet meer werkt en juist een versterkende terugkoppeling dominant wordt. Het klimaat raakt dan verder verwijderd van de stabiele toestand, waardoor de kans toeneemt dat er meer kantelpunten overschreden worden. Het klimaat zal dan blijven veranderen tot het in een nieuwe toestand terechtkomt die door, waarschijnlijk heel andere, negatieve terugkoppelingen wordt gestabiliseerd.

De bekendste mogelijke kantelpunten in het huidige klimaat zijn waarschijnlijk het mogelijke vrijkomen van methaan of CO₂ uit ontdooiend permafrost en van methaan uit methaanhydraten in de oceaan. Steffen et al. geven nog een ander goed te begrijpen voorbeeld. De meeste biomen op aarde nemen een deel van onze CO₂-emissies op. Ze helpen daarmee dus om het klimaat stabiel te houden. Maar wanneer het klimaat te veel of te snel verandert kunnen biomen zodanig verstoord raken (bijvoorbeeld door branden, of plagen, of droogte) dat ze juist grote hoeveelheden CO₂ gaan emitteren. Waarmee ook de opwarming wordt versterkt. De wetenschap heeft nogal wat mogelijke kantelpunten in het klimaat geïdentificeerd. Een domino-effect is daarom niet zo’n vergezochte gedachte: extra opwarming na het overschrijden van een kantelpunt kan er voor zorgen dat er een volgende kantelpunt wordt bereikt, waarna het weer verder opwarmt, enzovoort. De afbeelding hieronder geeft een aantal voorbeelden van zulke kantelpunten en mogelijke cascades.

Steffen et al. wijzen er op hoe zo’n cascade van kantelpunten de aarde naar een nieuw, veel warmer klimaat zou kunnen sturen. Mocht dat gebeuren, dan zal het naar alle waarschijnlijkheid een proces van eeuwen of millennia zijn. Maar ze menen dat er binnen afzienbare tijd al een punt bereikt zou kunnen worden waarop er geen weg terug is. Het overschrijden van een eerste kantelpunt zou een cascade in werking kunnen zetten die voor mensen niet of heel moeilijk te stoppen is. Ze sluiten niet uit dat dat punt al bij een opwarming van 2°C bereikt wordt. Maar de onzekerheid hierover is groot. Het aantal keren dat woorden als “might”, “could” of “perhaps” voorkomen in het artikel (of in het persbericht erover) is amper te tellen.

Wat het artikel eigenlijk doet is het identificeren van een risico. Het zal duidelijk zijn dat zo’n identificatie het allereerste begin is van een risico-analyse. Meer dan een schets van een scenario is het dus nog niet. Sommigen zullen zo’n schets speculatief vinden. Maar om risico’s goed af te kunnen wegen is een identificatie van risico’s zoals dat hier is gedaan nu juist van groot belang. Het artikel terzijde schuiven omdat er nog zoveel onzekerheden zijn vind ik daarom wel erg gemakzuchtig.

Veel van de kritiek op het artikel gaat over de mogelijkheden die er worden genoemd om risico’s te beperken. Het artikel gebruikt daarvoor begrippen als “collective human action” en “stewardship of the entire Earth System”. Sommigen zien het als een oproep tot het vestigen van een wereldregering. Op mij komt het, eerlijk gezegd, meer over als het intrappen van open deuren. Met een woordkeus die blijkbaar voor sommige mensen nogal beladen is. Misschien was het beter geweest als de auteurs zich hadden beperkt tot de risico-identificatie. Op dat deel van het artikel heb ik nog geen geloofwaardige en inhoudelijke kritiek gezien. Dat geeft te denken.