Voorlopig even geen nieuwe ijstijd

Door Jos Hagelaars

In de reacties op het NRC blog van Paul Luttikhuis werd ik onlangs geconfronteerd met mensen die bang zijn voor een naderende ijstijd. Er werden teksten gebezigd zoals: “Zorgen maken”, “Temperatuur enkele graden gaat dalen”, “de moeilijkheden zullen gigantisch zijn” tot zelfs “Het kan elk moment afgelopen zijn”.  In klimaatdiscussies wordt vaak gesproken over veronderstelde ‘Alarmisten’ en ‘Sceptici’ en ergens in dat grijze tussengebied zou zich de wetenschap bevinden. Nu zijn er dus blijkbaar ook alarmisten onder de zogenaamde ‘sceptici’, mensen die catastrofes voorzien omdat de ijsbergen misschien bijna voor de deur staan.

Zoals bij de meeste lezers bekend zal zijn, doen de glacialen (ijstijden) en interglacialen zich in een betrekkelijk regelmatig tempo voor: iedere ca. 100.000 jaar begint er een nieuw glaciaal en de tussenliggende warme perioden (de interglacialen zoals ons Holoceen) duren korter, ergens tussen de 10.000 en 28.000 jaar (lees ook hier).

Figuur 1. De temperatuur en de CO2 concentratie tijdens de afwisseling van glacialen en korter durende interglacialen over de laatste 800.000 jaar gebaseerd op ijskerndata. Naar fig. 6.11 uit het NRC rapport “Advancing the Science of Climate Change” 2010.

Het zal duidelijk zijn dat de relatief koele ‘Kleine IJstijd’ (de Little Ice Age) van ongeveer AD 1450 – 1850 geen glaciaal was, maar niet meer dan een koudere periode waarbij de invloed van veranderingen in de activiteit van de zon, vulkanen, veranderingen in de baan van de aarde om de zon en interne variabiliteit een rol hebben gespeeld (zie IPCC AR5 chapter 5.3.5). De afkoeling tijdens die periode was ongeveer een factor 10 minder dan de afkoeling in een echte ijstijd.

Ik vroeg me af waar die plotselinge uitbraak van dat koudheidvirus vandaan komt en ik vermoed dat het is gebaseerd op enkele berichten in de media en/of klimaatblogs over een recent BBC programma, waar zonnewetenschapper Professor Michael Lockwood wordt geïnterviewd. Lockwood zegt in dat programma dat de kans is toegenomen (25-30%) dat de zon de komende eeuw in een nieuw soort Maunder Minimum zal geraken en dat er mogelijk een link is tussen de lage zonneactiviteit en meer koude winters op het Europese continent en het Verenigd Koninkrijk. De media zijn nooit te beroerd om daar berichten met fraaie kopteksten omheen te bouwen; in de Volkskrant stond “Onderzoekers zonnevlekken: meer kans op koudere tijden” en een Engelse krant maakte het wel erg poëtisch: “Now get ready for an ‘Ice Age’ as experts warn of Siberian winter ahead”.
Als je het mij vraagt, wordt er weer flink overdreven en Lockwood is er ook erg ongelukkig mee:
‟Unfortunately, I now find myself in the position of being cited as predicting that the current rapid decline in solar activity will plunge the world into a “Little Ice Age”.
This is very disappointing as it is not at all supported by the science.”

Lockwood zegt niet meer dan dat een lagere zonneactiviteit zou kunnen leiden tot meer koude winters in onze regio. Deze link baseert hij op een statistisch onderzoek dat hij (en anderen) in 2010 hebben gepubliceerd, daarin valt te lezen:
‟We show that cold winter excursions from the hemispheric trend occur more commonly in the UK during low solar activity, consistent with the solar influence on the occurrence of persistent blocking events in the eastern Atlantic.”
Onmiddelijk gevolgd door:
‟We stress that this is a regional and seasonal effect relating to European winters and not a global effect.”
Een regionaal effect is zeker niet hetzelfde als een mondiaal effect, een onjuiste uitvergroting die we al eerder zijn tegengekomen: zie het ‘There’s always the sun’ blog.

Uiteraard zijn er al onderzoeken uitgevoerd naar de gevolgen van een mogelijk nieuw ‘Maunder Minimum’ in de zonneactiviteit op de mondiale temperatuur. Feulner & Rahmstorf (2010) vonden een temperatuuroffset van niet meer dan minus 0.3 °C in 2100 en Jones et al 2013 (met Lockwood) minus 0.06 – 0.10 °C. De invloed van de menselijke broeikasgasemissies is veel groter. Onderstaande figuur afkomstig uit het Feulner & Rahmstorf artikel laat het effect zien van een mogelijk lagere zonneactiviteit in de 21^e eeuw.

Figuur 2. Het effect van een nieuw Grand Mininum in de 21^e eeuw op de mondiale temperatuur voor enkele IPCC AR4 scenario’s. Naar fig. 2 uit Feulner & Rahmstorf 2010.

Een paar tienden van een graad minder temperatuurstijging in plaats van een nieuwe ijstijd: de alarmistische koudheidscenario’s kunnen weer in de ijskast worden geplaatst. Daar zullen ze trouwens zeer lang in moeten verblijven, want als wij mensen op de huidige voet doorgaan met onze broeikasgasemissies, zal er de komende honderdduizend jaar of langer geen nieuwe ijstijd meer voorkomen. Een interessant onderzoek over de invloed van de mens op mogelijke volgende ijstijden is van Archer en Ganopolski (2005), enkele conclusies daaruit zijn:

• Het in korte tijd verbranden van 300 Gigaton koolstof (zoals we nu al gedaan hebben) heeft maar een kleine impact op de toekomstige evolutie van het klimaat. Het einde van de volgende ijstijd zou dan ongeveer een precessiecyclus (circa 26.000 jaar) later plaats vinden.
• 1000 Gigaton koolstof (circa 470 ppm CO2) is genoeg om de volgende glaciatie, die anders ergens in de volgende paar duizend jaar zou beginnen, uit te stellen met circa 130.000 jaar.
• 5000 Gigaton koolstof in de vorm van fossiele brandstoffen of methaanhydraten kan de volgende glaciatie maar liefst zo’n 500.000 duizend jaar later plaats laten vinden.

Andere onderzoekers zijn later met ongeveer dezelfde resultaten gekomen, zie bijv. Cochelin et al 2006 en Shaffer 2009. Dit laatste onderzoek is interessant; Shaffer stelt daar een scenario voor met verbrandingspulsen waarmee toekomstige ijstijden voorkomen kunnen worden en toch de temperatuurstijging in de hand wordt gehouden. Tzedakis et al 2012 gaven aan dat binnen een paar duizend jaar een ijstijd zou kunnen starten, mits de CO2 concentratie niet boven de 240 ppm komt. Een erg academisch scenario daar we inmiddels op 400 ppm zitten en van een daling geen sprake is.

Nog even doorstoken dus en onze nazaten zijn waarschijnlijk voor zeer lange tijd gevrijwaard van ijsvlakten tot in Spanje en het vangen van mammoeten. Onderstaande grafiek uit het Archer-Ganopolski artikel laat dit zien, een wat lastig plaatje, maar de balkjes bij puntje ‘c’ in het midden geven de perioden van de interglacialen weer. Het oranje balkje correspondeert met het vrijkomen van 1000 Gt koolstof in de atmosfeer.

Figuur 3. De CO2 concentratie, de zoninstraling op het noordelijk halfrond (65°N), de interglaciale periode en de mondiale temperatuur voor het verleden en drie toekomstscenario’s. Naar fig. 3 uit Archer & Ganopolski 2005.

De variaties in de zonne-instraling op het noordelijk halfrond als gevolg van wijzigingen in de baan van de aarde rond de zon zijn de triggers die een ijstijd starten en beëindigen. Dit proces wordt vervolgens versterkt door een afname en toename van de CO2 concentratie. Bij het begin van een ijstijd zijn de omstandigheden dusdanig dat de ijskap van Groenland kan groeien en er nieuwe ijskappen op het land van het noordelijk halfrond gevormd kunnen worden. Mensen die al dat gereken niet vertrouwen en willen weten of een volgende ijstijd voor de deur staat, moeten derhalve kijken of de ijskap op Groenland gaat groeien. Het tegendeel is het geval: de grote ijskappen van Groenland en Antarctica verliezen massa, ze zijn aan het wegsmelten.

Voorlopig krijgen we even geen nieuwe ijstijd en in plaats van te filosoferen over ijstijden kan men beter nadenken over het tegengestelde. Bij ongewijzigd beleid belanden we in een relatief korte tijd in een soort inverse ijstijd, zie de ‘wheelchair’ hieronder. Wat dat betekent gaat helaas nog altijd mijn voorstellingsvermogen te boven, maar het lijkt me verstandig dat wij dat oranje lijntje wat minder hoog laten schieten.