De aarde warmt op door de mens. Dat is overvloedig aangetoond, en derhalve is er binnen de klimaatwetenschap brede consensus over.

Uit meerdere, onafhankelijke studies blijkt dat verreweg de meeste klimaatwetenschappers het eens zijn dat de aarde opwarmt door toedoen van de mens. Dat is ook vrij logisch, als je de wetenschappelijke achtergrond begrijpt. Sommige van deze studies zijn op basis van enquêtes onder klimaatwetenschappers, en andere concluderen dat op basis van de wetenschappelijke literatuur. De bekendste studie van de laatste categorie is die van John Cook et al, één van de vijf studies die een consensus van 97% of hoger vond. Deze wordt vaak aangehaald, en vaak bekritiseerd, tot in de Nederlandse Tweede Kamer aan toe. De argumenten die tegen Cook’s onderzoek naar voren worden gebracht snijden echter geen hout.

En niet onbelangrijk, uit de verscheidenheid aan studies komt ook naar voren dat de mate van overeenstemming sterker is onder groepen met meer relevante expertise. Zo is de consensus hoger onder publicerende klimaatwetenschappers dan onder aardwetenschappers in het algemeen. Dat is ook vrij logisch: die eerste groep weet er waarschijnlijk meer van. De mensen die het hardste roepen dat de wetenschappelijke conclusies er compleet naast zitten hebben zelf vrijwel nooit relevant onderzoek verricht.

Dat de grote lijnen goed bekend zijn wil overigens niet zeggen dat we alles weten; over allerlei details en ‘cutting edge’ onderzoek (bijv over hoe snel de West-Antarctische ijskap instabiel kan worden) blijven wetenschappers natuurlijk flink bakkeleien. Met de wapens van de wetenschap: solide argumentatie op basis van goed begrepen theorieën en goed uitgevoerde metingen, waarbij ze elkaar continue scherp houden door inhoudelijke feedback en kritiek.

Er is consensus, dus het is waar?

Nee, zo simpel is het nu ook weer niet. Maar als het overgrote deel van de deskundigen het ergens over eens is, dan zegt dat wel iets. Dit zijn namelijk de mensen die zich vaak hun hele beroepsmatige leven in het klimaat hebben verdiept. Het is niet heel waarschijnlijk dat ze er allemaal totaal naast zitten. Of dat er een gigantisch complot is waar al die eigenzinnige wetenschappers aan mee doen. Bovendien blijken klimaatwetenschappers steeds weer in staat om de claims van aanhangers van alternatieve theorieën te weerleggen met inhoudelijke argumenten. Die weerleggingen blijven steevast onbeantwoord.

Natuurlijke factoren?

Er zijn in Nederland voor zover wij weten geen actieve klimaatwetenschappers die menen dat de huidige opwarming voornamelijk door natuurlijke factoren zoals de zon wordt veroorzaakt. Logisch ook, want uit metingen blijkt dat de energie die we van de zon ontvangen licht gedaald is de afgelopen ~60 jaar. Dat kan de relatief snelle opwarming in die periode dus niet verklaren. Vulkaanuitbarstingen zorgen voor een tijdelijke afkoeling door de stofdeeltjes die ze de lucht inblazen. De hoeveelheid CO2 die vulkanen uitstoten verbleekt bij wat wij door het verbranden van fossiele brandstoffen emitteren.

Invloed van CO2 en Zon op mondiale Temperatuur, geschaald op basis van de verwachte Transient Climate Response (TCR). Bron

Menselijke oorzaak

Het is één ding om te weten dat natuurlijke factoren niet verantwoordelijk zijn voor de huidige opwarming, maar hoe weten we dan zo zeker dat het aan ons ligt? Daar zijn meerdere, onafhankelijke  bewijslijnen voor:

  • Uit de klassieke natuurkunde weten we dat sommige gassen infraroodstraling absorberen. Door die eigenschap belemmeren deze zogenaamde broeikasgassen het warmteverlies van de aarde. Dus: hoe meer broeikasgassen in de atmosfeer, hoe warmer de aarde zal zijn. De fossiele oorsprong van de extra CO2 volgt ondubbelzinnig uit een veelheid aan metingen.
  • Het klimaat is altijd al veranderd, zo wordt vaak terecht gezegd. Maar in plaats van dat dat zou aantonen dat de mens er nu dus niets mee van doen heeft, is het tegendeel het geval. Want wat blijkt? CO2 speelde juist vaak een sleutelrol in die klimaatveranderingen in het verre verleden. En dat is nu niet anders. Behalve dan dat de CO2-concentratie nu ongekend snel toeneemt, en dat wij daar de oorzaak van zijn door het op grote schaal verbranden van fossiele brandstoffen.
  • Er zijn specifieke veranderingen in het klimaat die als een soort vingerafdruk verraden dat een versterkt broeikaseffect als het ware de dader is (zie figuur hieronder). Zo warmen nachten sterker op dan dagen. Dat is inderdaad wat je verwacht als de opwarming door een versterkt broeikaseffect wordt veroorzaakt. Als het aan de zon zou liggen zou het precies andersom zijn.
  • In klimaatmodellen wordt de huidige kennis bij elkaar gevoegd om te bekijken hoe goed we het klimaatsysteem begrijpen. En dan blijkt dat we de gemeten opwarming heel goed kunnen verklaren als we zowel natuurlijke als menselijke oorzaken meenemen. Maar niet als we onze emissies weglaten. De opwarming is duidelijk veel sterker dan wat je op basis van slechts natuurlijke variatie zou verwachten.

Kritiek op één van de 97% studies

Richard Tol, die vaak wordt aangehaald door criticasters van de 97% consensus, probeerde aan te tonen dat John Cook tot een heel andere conclusie kwam dan vergelijkbare studies. Als auteur van één van die andere studies was mij meteen duidelijk dat Tol’s argumentatie op los zand berust. Zo hadden wij bewust ook een groep skeptische publicisten uitgenodigd om onze enquête in te vullen. Vervolgens baseert Tol één van zijn schattingen van de wetenschappelijke consensus op wat deze uitgesproken skeptische groep denkt. Dit is vergelijkbaar met aan creationisten vragen hoe ze over de evolutietheorie denken, en op basis daarvan concluderen dat de wetenschappelijke consensus over evolutie toch echt niet zo hoog is als wel wordt beweerd.

De auteurs van andere, vergelijkbare studies waren eveneens van mening dat de kritiek van Richard Tol kant noch wal sloeg. “This is by no means a correct or valid interpretation of our results”, schreef William Anderegg bijvoorbeeld. Anderen waren nog scherper in hun kritiek: “completely misleading and misrepresenting our study”.

John Cook et al schreven heel duidelijk op wat zij vonden:

Among abstracts expressing a position on AGW, 97.1% endorsed the consensus position that humans are causing global warming.

In tegenstelling tot wat Tol beweert komt dit overeen met de beoordeling van auteurs van de onderzochte artikelen zelf. Een groot deel van hen werd namelijk gevraagd om hun eigen artikel te beoordelen volgens dezelfde procedure als Cook en medewerkers dat hadden gedaan. Dat bevestigde hun conclusie van 97% en laat zien dat de methodologie robuust is toegepast.

En de ‘neutrale’ groep?

Ongeveer twee derde van de door Cook et al onderzochte abstracts deed geen uitspraak over de oorzaak van de opwarming. Criticasters zeggen vaak dat deze meegenomen hadden moeten worden in de analyse, waardoor de consensus op maximaal één derde zou komen, zelfs als er nagenoeg geen abstracts waren die de consensus positie tegenspreken.

Laten we eens kijken hoe die benadering zou uitpakken als je dat op een ander vakgebied zou toepassen. Stel, je onderzoekt een grote hoeveelheid wetenschappelijke biologie artikelen en bekijkt hoeveel daarvan zich in het abstract uitspreken voor of tegen de evolutietheorie. Van de artikelen die daar een uitspraak over doen zal de overgrote meerderheid de evolutietheorie onderschrijven. Maar de meesten (bijvoorbeeld >90%) zullen er geen uitspraak over doen. Op basis daarvan kun je toch niet beweren dat de mate van consensus over evolutie minder dan 10% is? De artikelen die daar geen uitspraak over doen moet je natuurlijk buiten beschouwing laten. Die gingen blijkbaar over een ander onderwerp of de auteurs vonden het niet nodig er een uitspraak over te doen. Je kunt in ieder geval niet zomaar concluderen dat ze er geen mening over hebben. Dat weet je namelijk niet. En het is bovendien heel onwaarschijnlijk.

Conclusie

De kritiek op John Cook’s 97% studie is ongefundeerd. Daarnaast komen ook vele andere studies op een grote wetenschappelijke consensus, in de meeste gevallen tussen de 90% en 100%. Die hoge mate van overeenstemming onder wetenschappers is een logisch gevolg van de sterkte van de bewijsvoering, waaruit blijkt dat de huidige opwarming grotendeels door de mens wordt veroorzaakt. Wat we daaraan willen doen is een maatschappelijk-politieke vraag. We pleiten ervoor om de wetenschappelijke inzichten onvervormd mee te nemen in die maatschappelijke discussie.

Bart Verheggen, Docent aard- en klimaatwetenschappen, Amsterdam University College (AUC)

Bart Strengers, Klimaatonderzoeker bij het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL)

Een iets andere versie van deze brief is ook gepubliceerd op Opiniez.

Advertenties

De Telegraaf en polarisatie

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Studio Energie interviewde onlangs Paul Jansen, hoofdredacteur van de Telegraaf, over de rol van die krant in het energie- en klimaatdebat. De Telegraaf is met 350.000 abonnees de grootste krant van Nederland. In het Nederlandse medialandschap verkondigen met name de Telegraaf en weekblad Elsevier in het algemeen een andere boodschap dan veel andere media op klimaatgebied. Zij leggen bijvoorbeeld veel meer nadruk op klimaat-sceptische opvattingen.

Het was een interessant interview, onder andere door de vraag van interviewer Remco de Boer of de Telegraaf hiermee niet de polarisering die er nu eenmaal in het klimaatdebat is in de hand speelde. Nee, was het antwoord van Jansen, met als toelichting dat een krant ook andere geluiden moet laten horen. In deze blog beperk ik me tot het klimaatdebat en zal niet op het energiedebat ingaan waar overigens het grootste deel van het interview over ging.

Met andere geluiden bedoelde Jansen een ander verhaal dan de mainstream wetenschappelijke conclusie dat de aarde opwarmt, dat de mens daar grotendeels verantwoordelijk voor is, en dat deze opwarming gevolgen heeft, met name in de toekomst. Een ander geluid laten horen lijkt mij een belangrijke rol van de media. Sterker nog, onafhankelijke journalistiek is een van de pijlers van een gezonde maatschappij en debat is enorm belangrijk. Maar wat als dat andere geluid niet gefundeerd is? Wie verkondigt die boodschap dat niet de mens maar natuurlijke factoren voor de huidige opwarming zorgde? Een mening die Jansen aanhangt, hoewel hij wel aangaf dat de mens ook zeker een rol speelde.

In Nederland ken ik geen actieve klimaatwetenschappers die het met Jansen eens zijn over de relatieve rol van de mens versus natuur, dus daar kan hij zich niet op baseren. Met actieve klimaatwetenschappers bedoel ik mensen die hun bevindingen voorleggen aan collega-wetenschappers en dit in de wetenschappelijke tijdschriften publiceren. In Amerika lijkt dat anders, een aantal bekende sceptische klimaatwetenschappers zijn Roy Spencer, Judith Curry, en Richard Lindzen. Deze mensen worden vaak aangehaald als bewijs dat er een wetenschappelijk debat zou zijn over de vraag óf de mens een belangrijke rol is gaan spelen in de opwarming van de aarde. Maar is dat zo? Dit is wat Roy Spencer onlangs op zijn website schreef:

“I cannot think of a single credentialed, published skeptical climate scientist who doesn’t believe in the “existence” of climate change, or that “the Earth is getting hotter”, or even that human activity is likely a “major cause”. Pat Michaels, Richard Lindzen, Judith Curry, John Christy, and myself (to name a few) all believe these things.”

Dat geldt in zekere mate ook voor Nederlands bekendste klimaatscepticus die regelmatig in de Telegraaf aan het woord komt, Marcel Crok. Hij wijst er vaak op dat klimaatmodellen mogelijk “te warm” draaien maar gaat er in zijn rapporten van uit dat de aarde meer dan 2 graden zal opwarmen in 2100 tenzij we onze uitstoot gaan beperken (zie Tabel 3 in ‘Een gevoelige kwestie’).

Het klimaat-sceptische geluid zoals Paul Jansen het interpreteert is dus niet gefundeerd in de wetenschappelijke literatuur. In de wetenschap bestaat absolute zekerheid echter bijna niet, en er zijn genoeg mensen die daar handig gebruik van maken. Als iemand bijvoorbeeld laat zien dat er iets niet klopt bij een klimaatmodel, dan kan je dat naïef interpreteren als dat er niets klopt aan dat klimaatmodel.
Lees verder

Scholieren op de bres voor het klimaat

Afgelopen week heb ik de TedTalk van Greta Thunberg bekeken waarin ze haar beweegredenen om te staken voor het klimaat uiteenzet. Ze vraagt zich daarin het volgende af: “Why are we not reducing our emissions? Why are they in fact still increasing?”. De Belgische Anuna De Wever zegt in een interview op de Belgische TV het volgende: “Je moet naar school, je moet studeren, je moet al die wetenschap in je opnemen, maar dan zien we dat de politici zelf alle wetenschap over het klimaat compleet negeren.”. Ik heb hier met open mond naar zitten luisteren. Toen ik die leeftijd had, had ik zo ongeveer net mijn lego weggelegd en zo’n betrokken verhaal houden als deze twee meisjes hier doen kon ik toen al helemaal niet (en nog steeds niet zullen degenen zeggen die mij goed kennen). De betrokkenheid van deze kinderen met dit belangrijke onderwerp dat me zo aan het hart gaat, ontroert me zeer.

Donderdag 7 februari zijn de Nederlandse scholieren van plan om een klimaatmars te houden in Den Haag, ze willen “spijbelen voor onze toekomst”. Want zoals ze zelf aangeven:

“Met deze actie willen wij de politiek wakker schudden. Het klimaatakkoord dat zij nu opstellen moet beter, efficiënter en waterdichter. Het gaat hier namelijk om jouw toekomst. Om dit te doen zullen wij op 7 februari een klimaatmars door Den Haag houden.”

De scholieren zijn geïnspireerd door een vergelijkbare actie van de Belgische scholieren die op 24 januari met maar liefst 35.000 jongelui betoogden in Brussel en natuurlijk door Greta Thunberg. Een meisje van 16 jaar oud dat dit alles geïnitieerd heeft door wekenlang met haar protestbord voor het Zweedse parlement te bivakkeren.
Lees verder

Een Kleine IJstijd op de bodem van de Stille Oceaan

HMS Challenger, het schip waarmee in de periode 1872 – 1876 metingen werden gedaan van de temperatuur in de diepe Stille Oceaan. Bron: The Royal Albert Memorial Museum, HMS Challenger Project

Mijn eerste reactie na lezing van de samenvatting van een artikel van Geoffrey Gebbie en Peter Huybers in Science: “Nogal wiedes”. Maar na lezing van het hele artikel bleek het toch wat moeite te kosten om alle details te doorgronden. Ik begin met het voor de hand liggende deel.

Schematische weergave van de thermohaliene circulatie. Bron: Stefan Rahmstorf, PIK Potsdam

De oceaancirculatie op mondiale schaal, de thermohaliene circulatie, wordt onder meer aangedreven door koud water dat in de poolgebieden door zijn hoge soortelijke gewicht naar de zeebodem zinkt. De noordelijke Atlantische Oceaan, bij Groenland, is een plek waar veel water naar de diepte zinkt. Een belangrijke tak van de thermohaliene circulatie stroomt daar vandaan over de bodem naar het zuiden en vervolgens naar de Stille Oceaan. Op verschillende plekken in de Stille Oceaan komt het water, een tot twee millennia later, weer naar boven.

Eenmaal in de diepte dringt er geen zonlicht meer tot dat water door. Er is ook weinig warmteoverdracht vanuit hogere lagen door menging of andere processen. De temperatuur van het water in de diepe oceaan wordt daarom in belangrijke mate bepaald door de temperatuur die het had toen het naar beneden zakte. Klimaatschommelingen aan het oppervlak vinden ook plaats in de diepe oceaan, maar wel met een vertraging die tot vele eeuwen op kan lopen. De diepte van het noordelijke deel van de Stille Oceaan loopt het meest achter, omdat veel van het water daar de lange reis vanuit de noordelijke Atlantische Oceaan heeft gemaakt.

Op het diepe deel van de oceanische transportband ligt dus een archief van het klimaat van de afgelopen 1000 tot 2000 jaar. Niet noodzakelijk van het wereldklimaat, want de temperatuur van het diepe water wordt vooral bepaald door wat er in de poolgebieden aan de hand is. Toch is een zeker verband met klimaatschommelingen op wereldschaal wel aannemelijk. Het lastige is dat dat archief bepaald niet makkelijk toegankelijk is. Zelfs in de 21e eeuw: de ARGO-sondes die tegenwoordig de temperatuur van de oceaan in de gaten houden komen niet dieper dan 2 kilometer. Metingen beneden die diepte zijn schaars. Maar ze zijn er wel. Lees verder

De toenemende warmte-inhoud van de oceanen – drie nieuwe onderzoeken

Doorsnede van een ARGO boei. Bron UC San Diego

Opwarming van het klimaat is op de keper beschouwd eigenlijk accumulatie van energie in het klimaatsysteem. We nemen die toename van de energie-inhoud vooral waar als een stijging van de temperatuur bij het aardoppervlak. Want daar wonen we nu eenmaal. Maar het overgrote deel van die extra energie, ongeveer 93%, wordt opgenomen door de oceanen. Zo bezien zou de verandering van de warmte-inhoud van de oceanen de beste indicator zijn van klimaatverandering. Alleen is die verandering niet zo makkelijk te bepalen: daarvoor is een driedimensionaal beeld van de temperatuurverandering van de oceanen nodig. Daarover is nog de nodige onzekerheid, maar het beeld wordt wel steeds duidelijker. De afgelopen weken verschenen er drie interessante wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp.

Alle drie de artikelen zijn vrij toegankelijk. Het lijkt erop dat wetenschappelijke uitgevers er steeds vaker voor kiezen om belangwekkende artikelen over het klimaat niet achter een betaalmuur te stoppen. Of zou dat een keuze zijn van onderzoeksinstellingen? Dat zou ik nog eens uit moeten zoeken. Het is hoe dan ook een goede ontwikkeling.

Overzicht van de bevindingen van Cheng et al.

De afbeelding hierboven komt uit een overzichtsartikel in Science van Cheng et al.. Twee belangrijke constateringen:

    • De gemeten toename van de warmte-inhoud van de oceanen komt goed overeen met de modelsimulaties uit het CMIP5-experiment.
    • Sinds begin jaren ‘90 neemt de warmte-inhoud sneller toe dan in de periode daarvoor.

Lees verder

Climate Intelligence

Vastgoedmagnaat Niek Sandmann wil een stichting oprichten om onafhankelijke klimaatstudies te financieren, bericht De Telegraaf. De naam van die stichting wordt Climate Intelligence.

Nu is er geen enkele reden om aan te nemen dat het overgrote deel van het klimaatonderzoek van de afgelopen twee eeuwen niet onafhankelijk zou zijn. Voor de regelmatig terugkerende insinuaties van het tegendeel, afkomstig van mensen die de wetenschappelijke conclusies niet kunnen of willen accepteren, is geen enkel bewijs. Maar extra onderzoek, of een extra toetsing van de bestaande kennis, kan natuurlijk nooit kwaad. Zolang het tenminste volgens de wetenschappelijke methode gebeurt. Berkeley Earth is een goed voorbeeld van hoe dat kan. Berkeley Earth werd in 2010 opgericht door Richard en Elizabeth Muller, omdat ze hun twijfels hadden over de juistheid of de accuraatheid van datasets over de mondiale temperatuur van instituten als NASA, NOAA, Hadley en JMA. Ze besloten daarom om hun eigen versie van zo’n dataset te ontwikkelen. Ze zochten en vonden financiering voor hun onderzoek, zetten een team op en gingen aan de slag. Binnen enkele jaren volgde het resultaat: een bevestiging van de opwarming die ook bleek uit de gegevens van anderen. Hun scepsis leverde dus een echte bijdrage aan de wetenschap op: een dataset die onafhankelijk van andere datasets een beeld geeft van de ontwikkeling van de mondiale temperatuur. En Richard Muller herzag zijn mening.

Tegenover Berkeley Earth staan de nodige voorbeelden van hoe het niet moet. Er zijn in het verleden nogal wat pogingen ondernomen om de bekende en eindeloos vaak weerlegde pseudosceptische retoriek te vermommen als serieuze wetenschap. Enkele opmerkingen van mede-oprichter Guus Berkhout van de nieuwe stichting wekken het bange vermoeden dat het die kant op gaat. Zo blijkt de eerste studie te gaan over “misleiding rond hittegolven”. Dat werkt wel heel sterk de indruk dat al bij voorbaat vaststaat wat de conclusie van die studie zou moeten zijn. En als er direct al van misleiding wordt gesproken lijkt het meer de bedoeling om de mainstream klimaatwetenschap verdacht te maken, dan om iets toe te voegen aan de bestaande kennis. Lees verder

Open Discussie winter 2019

(Klik voor een hoge resolutie versie)

Zestig miljoen jaar temperatuurhistorie van de aarde gecombineerd met een blik op de mogelijke temperatuur van de toekomst. Een fraaie grafiek uit een artikel van Burke et al., gepubliceerd in PNAS eind vorig jaar. Grafieken kunnen in een klein oppervlak heel veel informatie bevatten en bij deze grafiek is “heel veel” een understatement.

We zien een wereld die in eerste instantie opwarmde. Het piekje tijdens die opwarming rond 56 miljoen jaar geleden, het PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum), is al een verhaal op zich. Circa 50 miljoen jaar geleden begon een lange periode van afkoeling en ontstonden ook de ijskappen op het zuidelijk en het noordelijk halfrond. Vervolgens kreeg de aarde in de afgelopen 2,5 miljoen jaar te maken met ijstijden. Naarmate de tijd vordert beslaat een vak in de grafiek een steeds kortere tijdspanne. In het laatste vak van de grafiek zit de periode na de industriële revolutie met daarin de temperatuurverandering veroorzaakt door de menselijke broeikasgasemissies. Een blik op de toekomst van de komende paar honderd jaar wordt gegeven door de gekleurde temperatuurwaaier van de RCP-scenario’s. Warme periodes uit het verleden kunnen iets betekenen voor het heden en in het artikel van Burke e.a. gaan de onderzoekers op zoek naar analogieën voor mogelijke toekomstige klimaten die wij wellicht aan het bewerkstelligen zijn.

In deze nieuwe Open Discussie kunnen alle zaken die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken aan de orde gebracht worden. Dat geldt ook voor zaken die iets of niets met de grafiek van Burke te maken hebben.