Is de opwarming van de aarde nog te beperken tot 1,5°C?

Reactie van de auteurs op de onjuiste berichtgeving in de media over hun artikel.

Er was de afgelopen week weer eens de nodige opschudding in de klimaatwereld. Aanleiding was een artikel van grotendeels Britse klimaatonderzoekers in Nature Geoscience. Of eigenlijk, zo vermoed ik tenminste, het bericht hierover van The Independent. Die krant heeft niet de gewoonte de menselijke invloed op het klimaat te ontkennen, maar had nu de subkop: “Previous climate models may have been ‘on the hot side’ ”. Het spreekt voor zich dat de welbekende desinformatiekanalen daar gretig bovenop doken en het nog eens stevig aandikten om aldus tot de conclusie te komen dat de Grote Ommekeer in de mainstream klimaatwetenschap nu werkelijk was begonnen. Onzin natuurlijk. De onderzoekers zagen zich, twee dagen nadat hun artikel in Nature Geoscience was verschenen, genoodzaakt dit duidelijk te maken in een bericht op de website van de universiteit van de hoofdauteur en wat uitgebreider in een ingezonden stuk in The Guardian.

Het artikel – “Emission budgets and pathways consistent with limiting warming to 1.5 °C” van Richard J. Millar et al. – behandelt bijzonder complexe materie. Toch zijn een paar oogopslagen op de resultaten voldoende om te zien dat van een Grote Ommekeer in de klimaatwetenschap geen sprake kan zijn. Die resultaten vallen namelijk keurig binnen de waarschijnlijkheidsintervallen zoals die steeds worden aangegeven door de wetenschap, onder meer in de rapportages van het VN klimaatpanel IPCC. Sterker nog, het draait hier om iets dat duidelijk door het IPCC is aangegeven in hun laatste rapport: het zwarte vlekje linksonder in onderstaande afbeelding (figuur 2.3 uit het AR5 Synthesis Report). Dat vlekje laat zien dat de temperatuur in het eerste decennium van deze eeuw iets onder het gemiddelde lag – maar wel ruim binnen de onzekerheidsmarges – van wat was berekend op basis van de geschatte cumulatieve CO2-emissies. Millar et al. hebben die afbeelding geactualiseerd tot 2015 en zien dan hetzelfde verschijnsel. Dat zou implicaties kunnen hebben voor het zogenaamde koolstofbudget: de totale hoeveelheid CO2 die we nog uit kunnen stoten om de opwarming beneden een bepaalde grens (meestal 1,5 of 2°C) te houden.

IPCC AR5 Synthesis Report, figuur 2.3

Volgens Millar et al zou er nog een redelijke kans zijn om de opwarming van het klimaat tot 1,5°C te beperken als we alles op alles zetten om de emissies van CO2 en andere broeikasgassen snel te reduceren. De vraag is hoe robuust die conclusie is. Dat hangt grotendeels af van de wetenschappelijke onzekerheden die er nog zijn. Het laatste woord is daar zeker nog niet over gezegd, zo zeggen de onderzoekers zelf in hun ingezonden stuk in The Guardian.

Het is, zoals gezegd, ingewikkelde materie. Bij het berekenen van opwarming uit CO2-concentraties zijn er al de nodige complicerende factoren om rekening mee te houden; wanneer in plaats van de concentraties de cumulatieve CO2-emissies het uitgangspunt zijn wordt het nog eens een slag ingewikkelder. In het klimaatonderzoek gebruikt men meestal zogenaamde general circulation models (GCM’s). De CO2-concentratie is in deze modellen een invoerparameter, die eerst berekend moet worden met modellen van de koolstofcyclus. In een nieuwe generatie klimaatmodellen, de earth system models (ESM’s), is de simulatie van de koolstofcyclus geïntegreerd. Millar et al. richt zich specifiek op die ESM’s, omdat berekeningen met dit type modellen de basis vormt voor bovenstaande figuur uit het laatste IPCC rapport en de daarop gebaseerde conclusies.

Een voordeel van ESM’s is dat ze de wederzijdse beïnvloeding tussen koolstofcyclus en klimaat simuleren. Een nadeel is de enorme complexiteit. Er is een hele hoop spitwerk in de uitvoer van die modellen nodig om mogelijke verklaringen vinden voor een verschil tussen modelresultaten en waarnemingen. De zoektocht naar die verklaringen is van groot belang voor de voortgang van de klimaatwetenschap: juist waar modellen en waarnemingen uiteenlopen is nieuwe kennis te vinden. Voor GCM’s zijn dergelijke verklaringen inmiddels voorhanden. Millar et al. maken een begin aan het spitwerk in de ESM’s.

Vanaf dit punt wordt het voor een niet in alle details van de materie ingewijde klimaatblogger bijzonder lastig te volgen. In The Guardian schrijven de onderzoekers: “the discrepancy was likely due to other, more transient, factors.” Dat zou, om er een slag naar te slaan, kunnen betekenen dat ze korte-termijn-effecten vermoeden in de koolstofcyclus, of in de interactie tussen koolstofcyclus en klimaat, die gunstiger uitpakken dan de ESM’s berekenen. Daar zouden we dan mogelijk van kunnen profiteren als we onze CO2-emissies in het komende decennium snel genoeg verminderen. De verklaring lijkt dus niet te maken te hebben met de klimaatgevoeligheid, maar wordt vooral gezocht in de koolstofcyclus. Dat werd ook door Zeke Hausfather geconstateerd in een Twitter-draadje, nadat hij al wat andere zaken had besproken in een stuk bij Carbon Brief.

En daarmee komen we bij de kritische vragen en kanttekeningen. Behalve van Zeke Hausfather komen die van onder meer Stefan Rahmstorf op RealClimate, And Then There’s Physics en David Stern. Ik vat er enkele kort samen.

  • De oorzaken van verschillen tussen GCM’s en observaties spelen hier ook mee. Het is niet duidelijk of daar rekening mee is gehouden.
  • De antropogene opwarming is bepaald uit één dataset: HadCRUT4. Het is bekend dat HadCRUT4 een beperkte dekking heeft van het noordpoolgebied, terwijl dat gebied in de afgelopen jaren juist sterk is opgewarmd. Keuze voor een andere dataset zou meer antropogene opwarming opleveren, waardoor er aanzienlijk minder koolstofbudget over zou blijven.
  • Er zit een aanzienlijke onzekerheid in de geschatte historische CO2-emissies. Het is niet duidelijk of die onzekerheid voldoende in het onderzoek is meegenomen.

We waarschuwen hier wel vaker voor het “single study syndrom” en met deze vragen en onzekerheden is dat zeker op zijn plaats. Het zou heel voorbarig zijn om met dit onderzoek in de hand alle voorgaande studies, die vaak wat minder gunstig uitvallen, als achterhaald te beschouwen.

Verschillen tussen antropogene opwarming uit klimaatmodellen en uit enkele observationele datasets. In lichtgrijs zijn de verschillen aangegeven wanneer in modelresultaten de atmosferische temperatuur boven de oceaan wordt vervangen door de watertemperatuur van het oceaanoppervlak, zoals dat ook in observaties het geval is. (Bron: Zeke Hausfather, Carbon Brief)

Dit alles speelt zich dus af binnen de onzekerheidsintervallen die de wetenschap al lang hanteert. Hoe het debat hierover zich zal ontwikkelen is zeker interessant voor de wetenschap en mogelijk ook voor toekomstig beleid. Maar in de maatschappelijke risico-analyse speelt het een ondergeschikte rol. Daar weegt een andere factor veel en veel zwaarder: de mens. Hoeveel het in de loop van deze eeuw op zal warmen hangt eerst en vooral af van het succes dat er wordt geboekt met de ontwikkeling en implementatie van (bestaande en nieuwe) technologie en van de beslissingen die politici nemen.

Advertenties

15 Reacties op “Is de opwarming van de aarde nog te beperken tot 1,5°C?

  1. Uit berekeningen die ik in mijn eigen onderzoek heb gedaan kom ik uit op een opwarming sinds het begin van de industriële revolutie van 1, 25 graad Celsius. Dus veel speelruimte is er niet meer. Er is veel meer nodig dan alleen maar stabilisatie op het huidig hoge niveau van CO2-emissies. In mijn model kwam ik uit op een reductie van 3,5 procentpunt per jaar wil je echt zeker van zijn dat je de opwarming beperkt houdt tot 1,5 graad Celsius.

  2. Op de blog van Met Office staat ook een stukje over dit onderwerp en het vorige. Misschien interessant om ook door te nemen?
    Link: https://blog.metoffice.gov.uk/2017/09/25/climate-models-an-essential-tool-for-guiding-policy/#like-10825

  3. Hans, bedankt voor dit stuk. Vraagje over die figuur 2.3: dit geeft een vrij lineair verband tussen cumulatieve emissies en temperatuurstijging. Bij mijn weten is dit voor CO2-concentratie logaritmisch (dwz. 280 ppm –> 560 ppm zeg +3gr; 560 ppm –> 1120 ppm +6gr). Is hier dan positieve terugkoppeling meegenomen en verminderde opname in de koolstofcyclus of anderszins? Of zie ik iets verkeerd?

  4. Thijs,

    Dat komt inderdaad door de verminderde opname van CO2 in de koolstofcyclus bij toenemende cumulatieve emissies.

  5. Hallo Thijs,

    Ja, voor zover ik het begrijp is dit inderdaad het geval:

    Is hier dan positieve terugkoppeling meegenomen en verminderde opname in de koolstofcyclus of anderszins?

    De rood gekleurde band betreft niet alleen “CO2-induced” maar ook het effect van andere antropogene factoren (overige broeikasgassen, landgebruik en in de meeste scenario’s een reductie van de koelende aërosolen).

    Het effect op de koolstofcyclus is meegenomen in zowel de rode als de grijze curves, zoals in het onderschrift bij Figuur 2.3 uit het IPCC AR5 Synthesis Report vermeld staat (inclusief versterkende terugkoppelingen). Het eerste deel van de grafiek geeft de gemeten (!) opwarming aan: de zwarte curve en de bolletjes t/m de ‘2000s’.

    De verdere curves zijn de uitkomst van modellen die expliciet ook de koolstofcyclus omvatten – dat zijn Earth System Models (ESMs) in plaats van de meer gebruikelijke klimaatmodellen (GCMs).

    Laatstgenoemde klimaatmodellen werken met als ‘inputs’ de diverse forceringen door o.a. CO2, dus eigenlijk op basis van de te verwachten concentraties van de broeikasgassen.

    De ESM’s daarentegen hebben als ‘inputs’ (onder meer) juist de verwachtte cumulatieve uitstoot en nemen dan ook de effecten op de koolstofcyclus mee, zoals bijvoorbeeld een verandering van de ‘airborne fraction’.

  6. Raymond,

    Ik zie zo gauw niet wat dat verhaal van McKitrick nou toevoegt aan wat er al door anderen geschreven is, behalve dan wat cherrypicks en het een en ander aan suggestief taalgebruik.

    Wat die cherrypicks betreft: hij richt zich vooral op satellietdata. De suggestie dat factoren die van invloed zijn voor de vergelijking van modellen en oppervlaktetemperaturen dan niet opgaan is onjuist: ook satellieten hebben geen volledige mondiale dekking (de poolgebieden ontbreken) en de invloed van foreceringen als zonneactiviteit en vulkanische aerosolen speelt ook een rol.

    Bovendien is de onzekerheid in de satellietmetingen van de temperatuur aanzienlijk. En het blijft (in elk geval voor mij) altijd nogal mistig waar ze de modelresulaten voor de lage troposfeer nu precies vandaan halen en in hoeverre die wel of niet vergelijkbaar zijn met satellietdata.

  7. De duiding van het KNMI: http://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/is-1-5-c-opwarming-nog-haalbaar

    Zo bezien lijkt “1,5 graden” vooral een semantische discussie..

  8. Thijs,

    Voor wat betreft die semantische discussie geldt voor mij wat ik in de laatste alinea van het blogstuk schreef. Het is interessant en van belang voor de wetenschap en voor de technische kant van beleid en beleidsafspraken. Maar voor de maatschappelijke risico-analyse is het allemaal van ondergeschikt belang, want daarin is de mens de bepalende onzekere factor.

  9. Erik de Haan

    Hans,

    Naast de mens als onzekere factor lijkt mij ook de onzekerheid van de reactie van het “systeem aarde” op de 1,5 graden. Beter geformuleerd, wat betekent de nog resterende toename tot 1,5 graden voor (extreme) neerslag, droogte, extreme temperaturen, gedrag ijskappen, reactie ecosystemen, etc. Dit kan je idem invullen voor de 2 graden doelstelling.

    Persoonlijk denk ik dat de 1,5 graden doelstelling onhaalbaar is. Daarvoor is de traagheid van de beleids/energiesysteem reactie te groot. Zolang de kacheltjes bij de cafe’s “vrolijk stralen”, zolang uitbreiding van Lelystad Airport wordt begroet als noodzakelijk voor onze economie, heb ik niet het idee dat er sprake is van echt gevoelde urgentie.

    Erik

  10. Nee, de opwarming is niet meer te beperken met conventionele maatregelen (lees co2 emissies)
    Alleen nog met zeer ingrijpende geoengineering maar dat komt nooit van de grond…

    Trouwens er is ook nog steeds een discussie wanneer antropologische opwarming nou eigenlijk echt begon volgens meer dan een handjevol wetenschappers was dat dus NIET aan het begin van de industriele revolutie maar met het houden van vee en bouw grotere nederzettingen en agricultuur. Als we dit in acht nemen is de temperatuur al veel meer dan die 1,5 graad gestegen. als dat waarheid blijkt dan zijn we al ver boven de 1,5 graad anthropologe opwarming…..

    Dan mijn hoodpunt:
    Ontbossing (bosbranden) en bevolkings groei….
    alleen al in amerika waren tot 10 okt dit jaar al 8,5 miljoen hectaren aan bos verloren gegaan aan bosbranden, en dan waren er nog de enorme branden in zuid europa, azie, rusland en afrika dit jaar.,
    in Amerika is het laatste record jaar 2012 toen verbrandde er 8,8 miljoen hectare. Grote kans dus dat dit jaar als record de boeken in gaat.

    Dat is een enorme impact voor het vermogen van de aarde om c02 op te nemen en de ontbossing gaat maar door, we zullen het leger moeten inzetten om bosgebieden wereldwijd te beschermen… zien jullie dat gebeuren ???

    Waar is het realisme ?

    In die IPCC modellen gaat men ook al uit van geoengineering oplosingen om miljarden tonnen co2 per jaar uit de atmosfeer te halen (carbon sequestration) de mens doet op dit moment niks op zulke schaal en de technologien bestaan nog niet eens laat staan getest,

    Wie geloofd nou werkelijk dat alle legers op aarde binnen zeg binnen 20 jaar compleet zijn overgestapt op hernieuwbare energie ? (een ilusie, u weet dat, ik weet dat)
    En vliegtuigen ? Een vliegtuig koop je om minimaal 20 a 30 jaar mee te vliegen en daarna word het toestel verkocht aan een derde wereld maatschappij waar het nog 20 jaar lang door vliegt.

    Beton en staal zijn verantwoordelijk voor ca 28% van de co2 uitstoot.
    Denken jullie werkelijk dat China en India gaan stoppen met het gebruik van beton en staal ???

    too little too late….

    PS nog eentje voor de liefhebber:
    at gebeurd er als alle vliegtuigen een jaar aan de grond blijven, stijgt of daalt de temperatuur ?

  11. antwoord op eric (12 october’17): als alle vliegtuigen een jaar lang aan de grond blijven, stijgt de temperatuur verder. Zelfs als we totaal met CO2 zouden stoppen, stijgt de temperatuur verder. Dat is de traagheid van het systeem. Over tipping points hebben we het trouwens nog niet gehad.

  12. “Waar is het realisme ?” – hier.

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