Het nieuws over Antarctica is meestal geen goed nieuws

DeConto_Pollard-fig2

Alleen al vanwege de afbeelding hierboven is een artikel dat onlangs verscheen in Nature een blogstukje waard. Het artikel: “Contribution of Antarctica to past and future sea-level rise” van DeConto en Pollard (het volledige artikel is toegankelijk via de link onderaan het nieuwsbericht op de site van Nature over dit onderzoek en via de link in een lezenswaardig artikel van de Washington Post) borduurt voort op eerder onderzoek naar mechanismen die delen van de ijskap van Antarctica instabiel kunnen maken. De te verwachten bijdrage van Antarctica is de grote onzekere factor in projecties van de zeespiegelstijging in deze eeuw en de eeuwen daarna. Dit is dus een terrein waar voor de wetenschap nog veel te ontdekken is, en de kennis hierover lijkt in flink tempo toe te nemen. DeConto en Pollard menen dat ze met de kennis die er inmiddels is de zeespiegelstijging die volgens paleoklimatologische reconstructies volgde op de laatste glacialen behoorlijk goed kunnen verklaren. Dat zou er op wijzen dat men de belangrijkste mechanismen inmiddels aardig in beeld heeft. En daarmee zouden toekomstprojecties aan betrouwbaarheid winnen.

Eerst even terug naar die afbeelding hierboven en naar het begrip instabiliteit. Of: waarom komt in de wetenschappelijke literatuur zo vaak het woord “collapse” voor, wanneer het om het smelten van grote ijsmassa’s gaat? Dat lijkt niet voor iedereen duidelijk te zijn. Zo meende een wetenschapsjournalist van een grote Nederlandse krant dat het gebruik van dat woord zou wijzen op een apocalyptisch wereldbeeld (of zoiets) en had een bekende Nederlandse pseudoscepticus het laatst over het “instorten van zeeijs”. De realiteit is dat het hier over instorten in de letterlijke betekenis gaat: bezwijken onder het eigen gewicht.

Wat is er dan precies aan de hand? IJsmassa’s van honderden meters of kilometers hoog houden niet in een keer op wanneer het onderliggende land beneden zeeniveau komt. Dus: waar het land op zou moeten houden en de oceaan zou moeten beginnen, ligt er gewoon nog ijs op de bodem. De enorme druk van het bovenliggende ijs duwt de ijsmassa langzaam weg in de richting van de oceaan, tot aan de plek – of eigenlijk: het gebied – waar het oceaan en ijs contact maken. In een stabiel klimaat blijft de overgang tussen ijs en oceaan op (min of meer) dezelfde plek liggen: het ijs dat in het overgangsgebied smelt wordt weer aangevuld vanuit de stromende gletsjer, die op zijn beurt weer wordt aangevuld door sneeuwval. In een opwarmend klimaat is dat minder vanzelfsprekend. De oceaan wint langzaamaan terrein en er verdwijnt ijs in het overgangsgebied. Omdat het om zulke enorme ijsmassa’s gaat, waar enorme krachten op rusten, kan het smelten van een deel van het ijs voldoende zijn om het hele overgangsgebied instabiel te maken. De boel dondert dan in elkaar. Extra vervelend: het ijs in het overgangsgebied geeft tegendruk aan de verder landinwaarts gelegen gletsjers, die langzaam naar de oceaan bewegen. Als die tegendruk wegvalt, kan de gletsjer sneller stromen, met mogelijk een snelle stijging van de zeespiegel tot gevolg. Natuurlijk hangt wat er precies gebeurt voor een aanzienlijk deel af van lokale omstandigheden. De afbeelding hieronder illustreert dat aan de hand van de snelheid waarmee het ijs beweegt. Lees verder

Open discussie voorjaar 2016

De eerste drie maanden van 2016 hebben mondiaal records opgeleverd, geen koude maar warme records. Global Warming dus. Zal het gehele jaar 2016 opnieuw een temperatuurrecord brengen of toch niet? Het Met Office meldde eind vorig jaar dat 2016 net zo warm zo niet warmer wordt dan 2015. Gavin Schmidt heeft op twitter onlangs een prognose gegeven voor geheel 2016, gebaseerd op de data van januari t/m maart van dit jaar: “99% chance of an annual record in 2016”.

De GISTEMP prognose volgens de methode van Schmidt levert een temperatuur voor 2016 op die wellicht weer boven het CMIP5 – RCP8.5 modelgemiddelde uitkomt (ref. periode 1986-2005). Ik ben benieuwd, voordat het jaar om is weten we meer:).

O, en de records van dit jaar hebben al geleid tot het bijstellen van y-assen van allerlei grafieken (bijv. hier en hier). Dat betrof naast de temperatuur ook de warmte-inhoud van de oceanen en de zeespiegelstijging.

Hier kunnen de inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk.

Coherentie. Beleidsmatige terughoudendheid van klimatologen onder de loep.

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

better be wrong

Dat het IPCC aan beleidsmakers info verschaft zonder zich met beleidsbeslissingen te bemoeien (“Policy relevant but not policy prescriptive”) heeft zo z’n redenen. Het is arbeidstechnisch handig en verstandig en bovendien politiek correct dat degene die een (risico)analyse maakt niet dezelfde is als degene die maatregelen neemt. Daarnaast is er kentheoretisch iets voor te zeggen om onderscheid te maken tussen feiten en hun betekenis. Want geconstateerde feiten, zo luidt de communis opinio, zijn iets anders dan de betekenis die eraan verleend wordt. Dat laatste ga ik in dit blogstuk onder het epistemologische vergrootglas leggen. Ik begin met een paar opmerkingen over het werk van David Hume en Karl Popper. Vervolgens leg ik enkele basale feiten voor die het onderscheid feit / betekenis op losse schroeven zetten. Ik sluit af met een paar suggestieve overwegingen.

David Hume is een goede bekende in de historie van het onderscheid tussen feiten en hun betekenis. Een objectieve buitenwereld bestaat voor ons niet, aldus de empirist Hume. Daarom moeten we volgens hem onderscheid maken tussen wat we discutabel waarnemen en de betekenis die we aan de waarneming verlenen. In (de draad van) een recent blogstuk is e.e.a. aan de orde geweest en het is uitdrukkelijk niet mijn bedoeling die gedachtewisseling te herhalen. Mij gaat het er nu om dat voor Hume zelf genoemd onderscheid problematisch was. Zoals hij het ook problematisch vond dat hij causaliteit niet uit de ervaring kon afleiden. Hij kon voor zichzelf niet verhullen dat zijn scepsis hem zwaar viel. In zijn ‘Traktaat over de menselijke natuur’ (Boom, Amsterdam 2007, pag. 269) noteert hij:

… ik begin mij te verbeelden dat ik in de meest wanhopige situatie verkeer die men zich kan voorstellen, omgeven door totale duisternis en beroofd van het gebruik van alle ledematen en geestesgaven.

Een andere protagonist in de historie van het onderscheid tussen feit en betekenis is Karl Popper. Hij schreef een recept speciaal voor wetenschappers waarmee de dreigende waanzin van Hume’s compromisloze empirisme bezworen kon worden. Popper schreef vóór (‘ought’) hoe men tot bruikbare wetenschappelijke feiten (‘is’) komt. Zijn receptuur bevat twee vuistregels: uitspraken die in principe niet weerlegbaar zijn zijn onwetenschappelijk, en een wetenschappelijke verklaring doet opgeld zolang geen bruikbaarder alternatief zich aandient. Dat is een pragmatische, d.w.z. probleem / oplossing gerichte opvatting van wetenschap. Poppers receptuur is mede ingegeven door zijn overtuiging dat een observatie, een ‘is’-uitspraak, uiteindelijk niet te verantwoorden is. In zijn Logic of Scientific Discovery (London, Hutchington 1959, pag. 109) staat het zò:

…basic statements are not justifiable by our immediate experiences but are […] accepted by an act, a free decision.

Lees verder

Consensus over consensus: brede overeenstemming in de wetenschap over de menselijke invloed op het klimaat

De meeste wetenschappers zijn het er over eens dat de huidige klimaatverandering voornamelijk door menselijk handelen wordt veroorzaakt. Dat is keer op keer aangetoond op basis van enquêtes en literatuuranalyses. In een artikel dat vandaag in het tijdschrift Environmental Research Letters verschijnt, wordt een overzicht gegeven van deze verschillende studies, die op basis van verschillende methoden tot een zeer vergelijkbare conclusie komen. Hieruit blijkt de robuustheid van de wetenschappelijke consensus over klimaatverandering.

Uit deze meta-studie blijkt ook dat de mate van overeenstemming dat de huidige opwarming door mensen is veroorzaakt het grootst is onder onderzoekers met de meeste expertise en/of de meeste publicaties in de klimaatwetenschap. Dat verklaart tegelijkertijd waarom literatuuranalyses, waarbij abstracts van wetenschappelijke artikelen worden beoordeeld op een eventueel standpunt over de oorzaak van klimaatverandering, over het algemeen een hogere mate van consensus vinden dan enquêtes. Immers, ervaren wetenschappers die veel hebben gepubliceerd over klimaatverandering hebben in het algemeen een goed begrip van de oorzaken van de opwarming, en zij hebben vaak meer artikelen gepubliceerd dan hun ‘sceptische’ collega’s.

Scientific consensus on human caused climate change vs expertise in climate science

Figuur: Mate van consensus over door mensen veroorzaakte klimaatverandering versus expertise in klimaatwetenschap. Zwarte cirkels zijn data op basis van studies van de afgelopen 10 jaar. Groene lijn is een fit door deze data.

De aanleiding voor dit review artikel was een specifiek commentaar van Richard Tol op het artikel van John Cook uit 2013. Cook vond een 97% consensus over de menselijke oorzaak van de huidige opwarming in de wetenschappelijke literatuur over klimaatverandering. Dat artikel is verguisd en geprezen. Tol betoogde dat Cook’s studie een ‘outlier’ is. Hij kwam tot die conclusie door een sterk vertekend beeld te geven van andere onderzoeken – waaronder de enquête die ik een aantal jaar geleden namens het PBL heb uitgevoerd. De auteurs van andere ‘consensus-studies’ waren evenmin te spreken over de misleidende weergave van Richard Tol van hun werk. Zodoende is het brede auteursteam ontstaan voor de huidige meta-analyse, waaruit blijkt dat Cook’s literatuuranalyse prima past binnen het spectrum van andere, vergelijkbare studies.

De video hieronder geeft een goed beeld van de context en conclusies van de huidige studie:

Lees verder

Het Vroeg Antropoceen en het voorkomen en uitstellen van een ijstijd

De afgelopen miljoen jaar zijn er diverse ijstijden en interglacialen geweest op aarde. Tijdens het Holoceen, dat circa 10,000 jaar geleden begon, is de mens afgestapt van het jagen en verzamelen, zijn we landbouw gaan bedrijven en sinds de industriële revolutie zijn we fossiele brandstoffen gaan gebruiken. Dit blogstuk gaat in op het ontstaan van de ijstijden, op de vraag of de activiteiten van de mens een ijstijd hebben voorkomen en in hoeverre die activiteiten de komst van een nieuwe ijstijd uitstellen.

In januari van dit jaar is er een nieuwe modelstudie van Ganopolski et al. verschenen waarin men heeft gekeken naar de aanvang van de ijstijden in de afgelopen 800.000 jaar en het mogelijke begin van een volgende ijstijd. Een ijstijd begint als er nieuwe ijskappen ontstaan op het noordelijk halfrond die langzaam maar zeker groter en groter groeien. De groei van ijskappen op het noordelijk halfrond wordt onder meer beïnvloed door de hoeveelheid zonne-energie die in de zomer op het noordelijk deel van het noordelijk halfrond valt en dat varieert onder invloed van wijzigingen in de baan van de aarde om de zon. In het kort: een ijskap begint te groeien op het land als er meer sneeuw valt dan er in de zomer weer wegsmelt, schematisch weergegeven in figuur 1. Voor een veel uitgebreidere uitleg zie de links onderaan dit blogstuk.

Figuur 1. Schematische weergave van het aangroeien van een ijskap op het noordelijk halfrond. De “Equilibrium line” is de grens tussen netto ijs-aangroei (boven de lijn) en -afname (onder de lijn). “P” is het zogenaamde climate point, het punt waar de equilibrium line het oppervlak raakt.
Bron: Ruddiman, Earth’s Climate Past and Future, 2008, second Edition, Figure 9-12 A-C.

Lees verder

Opwarming “slowdown”, een zeespiegel-hockeystick en andere nieuwe wetenschap

Hieronder enkele korte beschrijvingen van een paar klimaatwetenschappelijke onderzoeken die de afgelopen maand mijn interesse hebben getrokken en die hier op Klimaatverandering nog niet zijn besproken.

Early-2000s warming slowdown

Als je de oppervlaktetemperatuurdata vergelijkt met het gemiddelde van de klimaatmodeldata, zoals die in het laatste IPCC rapporten zijn gebruikt (CMIP5), dan is het duidelijk dat na het jaar 2000 de observaties aan de ondergrens liggen van de range van de modeldata. De snelheid van opwarming na 2000 is lager dan over de afgelopen 30 jaar en lager dan het modelgemiddelde: de “early-2000s warming slowdown”, beter bekend als de zogenaamde “hiatus” of “opwarmingspauze”. In een commentaar in het tijdschrift Nature begin februari nemen een aantal bekende klimaatonderzoekers (waaronder Fyfe, Meehl, Santer en Mann) nogmaals die periode na 2000 onder de loep (zie ook Ed Hawkins’ Climate Lab Book). Zij gebruiken de term “warming slowdown” voor deze periode, zie de figuur hieronder (figuur 1 uit het artikel van Fyfe et al.).

Figuur 1. Een vergelijking tussen observaties oppervlaktetemperature en de range van klimaatmodelresultaten (CMIP5). Bron Fyfe et al. Fig. 1.

Lees verder

De verreikende menselijke invloed op het klimaat

De laatste tienduizend jaar of zo zijn wij mensen druk bezig geweest hier op aarde en hebben we het aanzicht van onze thuisplaneet behoorlijk veranderd. We hebben huizen en flats gebouwd, wegen, dammen en kanalen aangelegd, stukken water ingepolderd en heel veel bossen verwijderd. Sinds de industriële revolutie zijn we naast het ontbossen op grote schaal fossiele brandstoffen gaan verstoken en samen met de cementproductie heeft dat geleid tot een forse toename van de concentratie van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer (zie figuur 1). Andere activiteiten die we hebben ontplooid, hebben geleid tot de toename van de concentratie van andere broeikasgassen zoals bijvoorbeeld methaan (CH4) en lachgas (NO2) in de atmosfeer.

Figuur 1. De CO2-concentratie in de atmosfeer in de afgelopen 800.000 jaar. Bron Scripps.

De toename van broeikasgassen in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, en daardoor ook het zeeniveau. De wetenschap bij monde van het IPCC vertelt ons dat ongelimiteerd doorgaan met het opstoken van fossiele brandstoffen tegen 2100 zal leiden tot minstens enkele graden opwarming en dat daar allerlei risico’s voor de mensheid en ecosystemen aan verbonden zijn. In het laatste IPCC rapport staan veel grafieken en tabellen met prognoses voor allerlei emissiescenario’s waarin informatie te vinden is hoe ons klimaat er mogelijk voor zal staan aan het einde van deze eeuw. Het jaar 2100 is dan ook veelvuldig zichtbaar als laatste jaar in die IPCC grafieken en tabellen en dat zie je ook in de berichtgeving in de media (als voorbeeld hier, hier of hier). Na 2100 komt echter gewoon 2101 en, mits de zon niet onverwacht een nova wordt, zullen er nog veel meer jaren volgen. Wat zal er (ver) na 2100 met het klimaat van onze aarde gebeuren, hoe verhoudt zich dat tot het verleden en hoever in de toekomst zal onze invloed op dat klimaat nog voelbaar en zichtbaar zijn? Deze vragen zijn het onderwerp van een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Climate Change van hoofdauteur Prof. Peter Clark met bijdragen van een groot aantal andere bekende klimaatwetenschappers:
Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change

Lees verder