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 21e eeuw.

Figuur 2. Het effect van een nieuw Grand Mininum in de 21e 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.

15 Reacties op “Voorlopig even geen nieuwe ijstijd

  1. Beste Jos,

    Fijn dat je dit zo snel hebt opgepikt. Een hele zorg minder. En nu maar hopen dat de theorie klopt.

  2. Hoi Jan,
    Ik ben er blij mee dat ik je zorgen een beetje weg heb kunnen nemen. Er is niks mis met de theorie, een zorg die ik eveneens graag wat bij je zou willen verminderen.

  3. Lennart van der Linde

    Beste Jan Zuidema,

    Je maakte je zorgen om een nieuwe ijstijd. Tijdens de laatste ijstijden was de CO2-concentratie maximaal zo’n 100 ppm lager dan tijdens de interglacialen. De mondiale temperatuur was zo’n vijf graden lager.

    Op dit moment is de CO2-concentratie al zo’n 100 ppm hoger dan tijdens de laatste interglacialen en die stijgt met zo’n 2 ppm per jaar. De temperatuur lijkt op weg naar zo’n vijf graden stijging, tenzij we onze CO2-emissies de komende jaren en decennia flink weten te verminderen.

    Nu je dit weet: maak je je hierom ook zorgen en vind je dat we er wat aan moeten doen?

  4. Beste Lennart

    Ik zou niet weten wat. Maar ik maak me hierover dan ook weinig zorgen indien mijn calculaties die ik op de open discussie gaf kloppen. Zie open discussie september, of de recente NRC blog.

  5. Beste Jan Zuidema,

    En helaas kloppen die dus niet. Indien het zo simpel was, konden de duizenden fysici, mathematici, meteorologen, chemici, etc. die aan het klimaatonderzoek werken wel thuis blijven.

    Jos heeft je al herhaaldelijk uitgelegd wat er (onder veel meer) niet aan deugt, zie bijvoorbeeld:

    https://klimaatverandering.wordpress.com/2013/09/08/open-discussie-september-2013/#comment-6913

    http://www.nrc.nl/klimaat/2013/11/05/een-app-over-de-kloof/#comment-21801

    Je verhaaltje kan dus regelrecht het ronde archief in.🙂

  6. Rinus van Wallenburg

    Fantastisch toch, die opwarming. Daardoor is een nieuwe ijstijd ver weg.
    De angst voor een nieuwe ijstijd is begrijpelijk. Er zijn er al een stuk of zeven geweest en dan lijkt het maar een kwestie van tijd (al kan dat duizenden jaren zijn), of er komt er weer een. In een planeet met inmiddels ongeveer 7 miljard mensen zou dat een onvoorstelbare ramp zijn. In de jaren 70 van de vorige eeuw was er na de koele periode 1940-1970 al een flinke opschudding over de kille vooruitzichten. Die wordt ook gevoed doordat er over het verloop van een glaciaal en met name over de omslagpunten nog flink wat vraagtekens bestaan.

    Een interessante vraag lijkt me: Stel eens, dat het industriële tijdperk niet op gang was gekomen, welke temperatuur zouden we dan nu meemaken? Vermoedelijk wat lager dan voor de periode 1860-1880, omdat we heel langzaam naar het einde van het Holoceen gaan. Niet aantrekkelijk dus. Wat dat betreft doet de huidige opwarming vermoedelijk momenteel meer goed dan kwaad. Jammer alleen, dat er geen kijk op is, dat de fossiele uitstoot en daarmee de opwarming op korte termijn zal stoppen.

    Een dubbel gevoel dus. We laveren ergens tussen een ijstijd en een gevaarlijke opwarming. Ook wanneer de temperatuur niet verder zou stijgen en zou stabiliseren op zo iets als 0,8 graad hoger dan voor het industriële tijdperk, zou de Groenlandse ijskap vermoedelijk verder afkalven en wellicht geheel verdwijnen en dat willen we ook niet. Het bekende tweegradendoel is daarom ook dubieus. AR5 (in 12.5) relativeert het terecht. Misschien gaat er bij iedere temperatuur op langere termijn wel iets verkeerd. De neiging bestaat om de temperatuur van voor het industriële tijdperk als ideaal te beschouwen. Afgezien van het feit, dat die allerminst stabiel was, moet er bij worden opgemerkt, dat we dan wel zouden afstevenen op het volgende glaciaal.

    In de interessante inleiding van Jos Hagelaars – cum laude wat mij betreft – wordt onder meer verwezen naar een studie van Gary Shaffer. Hij stelt, dat we de fossiele emissie zo moeten manipuleren, dat we niet in een ijstijd terecht komen en ook niet in een gevaarlijk hoge temperatuur. Indien we daarin zouden slagen, zouden we waarlijk het antropocene tijdperk gerealiseerd hebben.
    Naar aanleiding van opmerkingen in AR5 over het nog beschikbare fossiele budget in het kader van het tweegradendoel heb ik voor mezelf zonder enige pretentie van deskundigheid enkele notities en berekeningen gemaakt. Het valt me dan op, hoe groot de budgetmarges zijn, hoe onzeker het allemaal is. Misschien is dat een van de redenen, waarom een klimaatbeleid maar moeilijk op gang komt.

  7. Beste Rinus, je zegt:

    Stel eens, dat het industriële tijdperk niet op gang was gekomen, welke temperatuur zouden we dan nu meemaken? Vermoedelijk wat lager dan voor de periode 1860-1880, omdat we heel langzaam naar het einde van het Holoceen gaan.

    Dat is wel onderzocht door de antropogene forceringen weg te laten – niet alleen de extra broeikasgassen maar ook de verkoelende aërosolen en het roet dat sinds de industriële revolutie is uitgestoten. In dat geval blijven alleen de natuurlijke forceringen over zoals zonnesterkte, vulkanisme en het effect van de heel langzaam dalende zomer-insolatie rond 65° NB (het naderen van het einde van het huidige interglaciaal).

    Deze grafiek uit AR5 geeft het effect van de netto forceringen:

    Alleen de één na onderste valt dan weg (netto antropogene forcering), dus waarschijnlijk hadden we een kleine opwarming 1900-1950 gezien als gevolg van het toen bijna afwezige vulkanisme en de toenemende zonnesterkte over die periode. Na 1950 zou het van nature juist weer iets afgekoeld zijn.

    .. een studie van Gary Shaffer. Hij stelt, dat we de fossiele emissie zo moeten manipuleren, dat we niet in een ijstijd terecht komen en ook niet in een gevaarlijk hoge temperatuur.

    Van Shaffer “moet” er niets. Hij laat wel zien dat het *mogelijk* zou zijn om het huidige interglaciaal maar liefst > 500.000 jaar te laten duren – door op het juiste moment precies genoeg koolstof te verbranden. Niet teveel, want dan hou je niet genoeg over voor de volgende keer én omdat je niet teveel opwarming wilt. Hoe constanter, hoe beter.

    Jim Hansen heeft al vele malen voorgerekend dat ~320 ppm CO2 een ‘safe upper limit’ zou zijn: hoog genoeg om voor tienduizenden jaren een nieuwe ijstijd te voorkomen, laag genoeg om gevaarlijke klimaatverandering te vermijden. Maar ja… we zitten op bijna 400 ppm en hard op weg naar 900 ppm. Methaan telt ook mee:

    https://klimaatverandering.wordpress.com/2013/10/27/in-het-datamoeras-van-een-moerasgas/

  8. Jos Hagelaars

    Rinus, dank voor het compliment, de toevoeging cum laude krijg ik niet elke dag!

    Als je met de onzekerheden in AR5 de reserves aan fossiele brandstoffen bedoelt (figuur 6.1), dan variëren die inderdaad van 1000 Gt tot 2000 Gt aan koolstof. Dat komt overeen met 470 – 940 ppm CO2. AR5 verwijst naar het GEA en het laatste rapport daarvan is hier te downloaden:
    http://www.iiasa.ac.at/web/home/research/Flagship-Projects/Global-Energy-Assessment/Chapters_Home.en.html

    Kijk je in hoofdstuk 7, tabel 7.1 van het GEA rapport dan zie je dat alleen al voor kolen de ‘resources’ een factor 20 groter zijn dan de reserves. Zie hoofdstuk 7.1.1. voor de definities. De mens kennende vinden we vast mogelijkheden om een behoorlijk deel van die resources te gaan gebruiken. AR5 noemt zo’n 500 Gt koolsof aan koolreserves. In de koolresources zit dan nog zo’n 10000 Gt koolstof, dat is zo’n 4700 ppm CO2.
    Er lijkt genoeg koolstof te zijn om dat oranje lijntje in de wheelchair-grafiek een heel eind boven die +3 °C te laten schieten.

  9. Berger en Loutre http://www.sciencemag.org/content/297/5585/1287 conludeerden in 2002 al op basis van astronomische berekningen dat de volgende ijstijd nog 50 000 jaar ver weg is.

  10. Beste Hans Erren,

    Berger en Loutre concludeerden dat ‘korte interglacialen’ alleen voorkomen als zowel:

    1. de CO2-concentratie onder 260 ppm is;
    2. de zomer-insolatie op hogere breedtegraden voldoende daalt.

    Ik citeer Berger en Loutre:

    It is only when insolation and CO2 act together towards a cooling, i.e. they both decrease together, that the climate enters quickly into glaciation and that the interglacial may be short. Otherwise each forcing alone is not able to drive the system into glaciation and the climate remains in an interglacial state. The same situation applies for the future. However, we already know that CO2 and insolation do not play together. Indeed, insolation has been decreasing since 11 kyr BP and CO2 concentration remains above 260 ppmv, with a general increasing trend over the last 8000 yr. Therefore we conclude that the long interglacial simulated for the future is a robust feature and the Earth will not enter naturally into glaciation before 50 kyr AP.

    Zie: https://pangea.stanford.edu/research/Oceans/GES205/MIS11FutureClimateModeling.pdf

    Dat is hier al ’s eerder besproken op dit draadje.

  11. Ter info, de verhalen over een nieuwe kleine ijstijd worden nu alweer gerecycled.
    Zie bijv. dit Telegraaf bericht, zorgvuldig als altijd spreken ze in de eerste zin zelfs over een nieuwe ijstijd:
    http://www.telegraaf.nl/buitenland/22222645/___Er_komt_een_Kleine_IJstijd_aan___.html
    De link in hun bericht brengt de lezer niet naar de BBC maar een of ander anti-wetenschappelijk blog.

    De BBC uitzending van hun Newsnight-bijdrage ‘Has the Sun gone to sleep’ is hier te zien:
    http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-25771510
    Ook Mike Lockwood wordt geïnterviewd en zijn tekst is vergelijkbaar met wat hier in het blogstuk staat.

  12. Heb geprobeerd een reactie te plaatsen op dat Telegraaf artikel met de vraag waarom de link niet naar de BBC verwijst. Je raadt het al: die reactie is niet geplaatst. Om één of andere redenen kan ik ook de Telegraaf redactie niet mailen.

  13. Op maandag 20-01 gaf Govert Schilling uitleg op Radio 1 over een mogelijk komende nieuwe kleine ijstijd: http://www.radio1.nl/item/175485-Kleine%20ijstijd%20op%20komst?%20.html

    Volgens Govert zou het zomaar kunnen dat we een daling van de temperatuur krijgen van ‘ruim 1 graad gemiddeld’ en dat kan ‘grote gevolgen hebben voor onze economie’.
    Die ‘ruim 1 graad’ is wel heel erg ruim genomen als je de literatuur bekijkt, Frank et al 2010 geven bijv. een verschil tussen het MWP en het LIA van circa +0.38 °C:
    http://www.climate.unibe.ch/~joos/papers/frank10nat.pdf
    Dan is de temperatuur in Nederland de laatste 100 jaar met circa 1.7 °C gestegen, dus een teruggang van ruim 1 graad brengt Nederland niet in de kleine ijstijd maar weer ergens in de eerste helft van de 20e eeuw:
    http://www.pbl.nl/sites/default/files/cms/publicaties/PBL_2012_Effecten-van-klimaatverandering_500193003_0.pdf
    Het wordt tijd dat Govert Schilling Feulner & Rahmstorf of het onderzoek van Jones (zie blogstuk) een keertje leest. En dit onderzoek van Schurer et al is vast ook interessant voor hem:
    “We instead conclude that solar forcing probably had a minor effect on Northern Hemisphere climate over the past 1,000 years, while, volcanic eruptions and changes in greenhouse gas concentrations seem to be the most important influence over this period.”
    http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2040.html

    Er is een geruststelling: gelukkig kan de ‘zon niet op zijn’ zegt Govert op een vraag van de interviewster.

  14. Om Govert Schilling enigszins te verontschuldigen: hij zegt tijdens het radio-interview tweemaal dat zelfs een ‘Grand Minimum’ geen reden zou zijn om niet aan emissie-reductie te gaan doen. Ook een Maunder-minimum gaat immers weer voorbij en vervolgens krijg je alsnog een ‘dubbele opwarming’ aan je broek: de opgelopen broeikasgas-concentratie + de weer actieve zon.

    Het Maunder-minimum duurde ca. 70 jaar en het kleinere Dalton-minimum een jaar of veertig. Het verloop van de huidige zonne-activiteit is enigszins vergelijkbaar met solar cycle 11 en 12, zo rond het jaar 1880. Het is nu echter.. ehh… nogal wat warmer dan rond 1880:

    Jos heeft het hierboven al genoemd: het is nuttig om te lezen wat prof. Mike Lockwood er zélf van zegt, in zijn eigen woorden:

    Solar Activity and the so-called “Little Ice Age”

  15. In juni 2015 is er een nieuwe studie verschenen naar het effect van de variatie van de door de aarde ontvangen totale zonnestraling (TSI) en het UV indien er deze eeuw zich een nieuw ‘Maunder Minimum’ zou ontwikkelen. De studie is van onderzoekers van het MET Office (Ineson et al) en de hierboven genoemde Mike Lockwood is een van de auteurs.
    Hier de links, het persbericht en het artikel (open access):
    http://www.metoffice.gov.uk/news/releases/archive/2015/solar-activity
    http://www.nature.com/ncomms/2015/150623/ncomms8535/abs/ncomms8535.html

    Net als eerdere studies komen Ineson e.a. tot de conclusie dat het effect van een sterke afname van de zonneactiviteit op de mondiale temperatuur gering zal zijn t.o.v. de verwachte opwarming:
    “The relative annual global mean near-surface temperature change for the period 2050–2099 is a cooling of 0.13 and 0.12 °C for EXPT-A and EXPT-B, respectively. This offsets or delays the global warming trend by ~2 years and is small compared with the modelled global warming. This is consistent with other recently published results, which indicate that any change in global mean temperature due to a future prolonged solar minimum would do little to substantially offset or delay the warming due to projected increases in long-lived greenhouse gases.”

    De onderzoekers verwachten wel (net als de eerdere studie van Lockwood 2010) een regionaal effect, vooral op het noordelijk halfrond. Het grootste regionale effect wordt verwachten voor de wintertemperatuur van Noord Europa, die circa -0.4 tot -0.8 °C lager kan liggen dan voor het geval er geen afname in de zonneactiviteit zou plaatsvinden. Zie hun tabel 1.
    Vergeet daarbij niet dat bij er bij ongewijzigd beleid ook een stijging van de wintertemperatuur van Noord Europa wordt verwacht, een minder actieve zon vermindert dus alleen de verwachte toename. En ook zogenaamde ‘Maunder Minima’ duren niet eeuwig.

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s