Auteursarchief: Hans Custers

Draagt interne variabiliteit van het klimaat bij aan het smelten van Arctisch zee-ijs?

In De Volkskrant schreef Martijn van Calmthout onlangs over een artikel in Nature Climate Change, dat de afname van het zee-ijs in het Noordpoolgebied in september voor een deel toeschrijft aan interne variabiliteit van het klimaat. Een conclusie die, althans voor mij, enigszins tegenintuïtief is. Het gaat hier namelijk niet over schommelingen op korte termijn, waar interne variabiliteit onmiskenbaar een aanzienlijke rol speelt, maar over de trend over een periode van bijna 40 jaar. Bovendien openen de auteurs het artikel met de vaststelling dat er geen verband vast te stellen is tussen bekende klimaatschommelingen (zoals de Noord Atlantische Oscillatie) en de hoeveelheid zee-ijs.

Nu is het in sommige kringen gebruikelijk om bij onderzoeken die tegen de eigen opvatting of intuïtie ingaan onmiddellijk te beginnen met insinuaties over motieven van onderzoekers. Dat zou hier ook makkelijk kunnen: alle onderzoekers die aan het artikel hebben bijgedragen werken in Amerika, dus je zou zomaar kunnen verzinnen dat ze een wit voetje willen halen bij de nieuwe president, die zoals bekend niks van de menselijke invloed op het klimaat wil weten. Maar tot dat niveau verlagen we ons op dit blog liever niet. Het onderzoek is uitgevoerd door gerenommeerde wetenschappers en er is geen enkele reden om aan te nemen dat die er een verborgen agenda op na houden, of zelfs betrokken zijn in een complot. Dat er misschien een kritische kanttekening te plaatsen is bij de conclusie van dit artikel – die volgt verderop – hoeft allerminst te betekenen dat de auteurs een loopje nemen met de wetenschappelijke mores. Sterker nog: zo’n kritische kanttekening hoeft niet zo veel af te doen aan de wetenschappelijke waarde van het artikel. Die waarde zit hem namelijk grotendeels in de analyse die vooraf gaat aan de conclusie. Die analyse voegt iets toe aan de wetenschap, zelfs als (eventueel na vervolgonderzoek) de conclusie niet overeind zou blijven.

Het onderzoek concentreert zich op het jaarlijkse zee-ijs-minimum in het Noordpoolgebied in september, en de weersomstandigheden in de voorafgaande drie maanden. Dat er een bijzonder grondige analyse is uitgevoerd lijdt geen twijfel. De interactie tussen atmosferische circulatie en zee-ijs is onderzocht aan de hand van waarnemingen en heranalyses van die waarnemingen, via diverse modelberekeningen uitgevoerd en door bestudering van resultaten van het CMIP5 project. Daarbij werd steeds een groot aantal factoren onder de loep genomen: zee-ijs-oppervlak en -volume, wind op verschillende hoogtes, luchtdruk, temperatuur, luchtvochtigheid en neerwaartse warmtestraling. En dat dan weer in het hele Noordpoolgebied. De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat het voor een eenvoudige klimaatblogger onbegonnen werk is om al die data, modelberekeningen en -resultaten te doorgronden en de consequenties ervan voor het enorm complexe Arctische klimaatsysteem in detail te begrijpen.

[Update: Neven meldt in de reacties dat er zich een interessante discussie ontwikkelt over dit artikel op het Arctic Sea Ice Forum, die dieper op de inhoud ingaat. Rob Dekker heeft pittige kritiek; het antwoord verschijnt hopelijk binnenkort.]

De waarnemingen en heranalyses laten zien dat er sinds 1979 aanzienlijke veranderingen zijn opgetreden in atmosferische stromingspatronen in het Noordpoolgebied. Die veranderingen hebben, volgens de modelberekeningen, aanzienlijk – tot wel 60% – bijgedragen aan het smelten van het ijs. Er is een zekere terugkoppeling tussen stromingspatronen enerzijds en de afname van het ijs-oppervlak en andere gevolgen van klimaatverandering anderzijds. Met andere woorden: het smelten van het ijs draagt waarschijnlijk bij aan de verandering in de atmosferische stromen. Maar daarmee kunnen de onderzoekers de veranderingen in de stroming maar voor een deel verklaren. En daarom concluderen ze dat wel 30 tot 50 % van de afname van de hoeveelheid ijs in september het gevolg zou kunnen zijn van interne variabiliteit in het klimaat.

De vraag die zich aandient is: maken de onderzoekers niet te snel te stap van een ontbrekend bewijs van menselijke invloed naar de conclusie dat er sprake is van (natuurlijke) interne variabiliteit? Ofwel: hebben we hier niet een voorbeeld te pakken van de wetenschappelijke voorkeur voor “erring on the side of least drama”? Dat interne variabiliteit, via zogenaamde teleconnecties, een rol speelt is zeker niet onaannemelijk, maar een duidelijk verband tussen een specifieke teleconnectie en de afname van het ijs geeft het artikel niet. En dat betekent dat er op het grootste deel van de verandering in atmosferische circulatie geen enkele vingerafdruk staat; niet die van de mens, maar net zo min die van interne variabiliteit. Als, laat ik die disclaimer voor de zekerheid nog maar een keer toevoegen, ik tenminste niets over het hoofd zie in dit complexe onderzoek.

Laten we hopen dat ik het mis heb en de onderzoekers niet. Want dat zou betekenen dat er ooit een periode kan komen waarin het zee-ijs-minimum in september veel minder snel daalt dan in de afgelopen 40 jaar. Of waarin het misschien wel stabiel blijft, of een beetje groeit. Een mogelijkheid die in 2011 al eens werd geopperd door Jennifer Kay en collega’s. Voorlopig durf ik er mijn geld toch nog niet op te zetten.

De verhalen van Salomon Kroonenberg zijn een wetenschapper onwaardig

In De Volkskrant van afgelopen zaterdag stond een interview van Maarten Keulemans met Salomon Kroonenberg, naar aanleiding van diens nieuwe boek over de zeespiegel. We zijn in het verleden wel eens kritisch geweest op Keulemans, maar in dit geval zijn zijn vragen heel wat beter dan de antwoorden van Kroonenberg. Cynici zullen zeggen dat dat niet zo moeilijk is, en dat klopt ook wel, maar zo bedoel ik het niet. Vooral met de vraag naar de beweegredenen van Kroonenberg lijkt Keulemans de spijker op zijn kop te slaan:

Bij u zou mijn gok zijn: u kunt het niet hebben dat die nietige mens tóch iets zou voorstellen in de machtige geologische geschiedenis.

Want dit is het antwoord van Kroonenberg:

Mijn wereldbeeld wordt bepaald door die lange geologische geschiedenis, en de wetenschap dat de natuur veel grotere rampen heeft veroorzaakt dan in de menselijke geschiedenis zijn voorgevallen. Ik ben niet bang dat de mens toch iets zou voorstellen, ik zou willen dat de mens minder aan zelfoverschatting zou lijden. Alles wat de mensen doen verliest zijn betekenis als je de kracht van de natuur naar waarde schat.

Op zich heeft hij gelijk: de huidige klimaatverandering stelt weinig voor vergeleken met andere veranderingen die er in de geologische geschiedenis van de aarde zijn geweest. Maar Kroonenberg zou zich wel mogen realiseren dat die grote veranderingen gebeuren op de geologische tijdschaal van meerdere millennia. Daarmee vergeleken is het huidige tempo van opwarming wel degelijk uitzonderlijk. Bovendien vergeet hij dat de aarde nog nooit in de hele geologische geschiedenis bewoond werd door ruim 7 miljard mensen, die voor hun bestaan in belangrijke mate afhankelijk zijn van stabiel klimaat. Het doet denken aan wat Simon Donner ooit schreef:

In many cultures, the weather and climate have historically been viewed as too vast and too grand to be directly influenced by people.

Wetenschap die ingaat tegen diep gewortelde culturele overtuigingen heeft vaak een lange en moeizame weg te gaan om breed geaccepteerd te worden. In het geval van Kroonenberg lijkt die culturele overtuiging samen te gaan met een zekere beroepsblindheid: de nietige mens die niets in te brengen heeft tegen de machtige aarde.

In een kader bij het interview plaatsen diverse wetenschappers al kritische kanttekenen bij de verhalen van Kroonenberg. Die kanttekeningen gaan over de hoofdlijnen en ze zijn, in mijn ogen, nog bijzonder vriendelijk. Want op detailniveau spuit Kroonenberg zo veel drogredenen, halve waarheden en hele onwaarheden, dat hij zich volledig diskwalificeert als serieus te nemen wetenschapper. Hieronder een aantal voorbeelden. Lees verder

De klimaatmythes van Frits Bolkestein

temperatuurtrend

Er wordt wel eens gezegd dat politici die tijdens hun actieve loopbaan regelmatig stevige uitspraken doen, op latere leeftijd een stuk milder worden. Dat dat niet altijd opgaat bewijst Frits Bolkestein met een blog bij Elsevier. Hij laat zien dat hij een radicale anti-wetenschapsactivist is geworden. Zijn verhaal is volledig gebaseerd op oeroude, tot op de draad versleten mythes, die maar blijven rondzingen in een bepaald hoekje van het internet. Het soort mythes dat sinds enkele maanden nepnieuws heet.

Laat ik vooropstellen dat het iedereen vrij staat om voor of tegen milieu- en klimaatmaatregelen te pleiten. Maar wie zijn pleidooi volledig ophangt aan drogredenen, verdraaiingen en halve waarheden, wekt vooral de indruk ernstig verlegen te zitten om goede argumenten. Van een door de wol geverfde politicus als Bolkestein zou je iets beters mogen verwachten. Lees verder

De grenzen van de klimaatgevoeligheid

eft2152-fig-0001

We schrijven hier veel en vaak over klimaatgevoeligheid. Met reden: aan de hand van klimaatgevoeligheid kan goed inzichtelijk gemaakt worden hoeveel invloed menselijke CO2-emissies op het klimaat hebben, of kunnen hebben. Zowel binnen de wetenschap als in de communicatie over de wetenschap is het bijzonder prettig om het klimaateffect van broeikasgassen in één getal te kunnen vangen. Maar er zitten wel wat adders onder het gras.

Klimaatgevoeligheid betekent: de stijging van de mondiaal gemiddelde temperatuur die optreedt als gevolg van een verdubbeling van de CO2-concentratie. Eigenlijk is klimaatgevoeligheid dus het meeste eenvoudige klimaatmodel dat er bestaat: het klimaateffect van CO2 gevangen in één getal. Die eenvoud is de kracht van het model, maar tegelijkertijd ook de zwakte. Het klimaatsysteem is namelijk niet zo simpel. Het is daarom goed om te beseffen dat schattingen van klimaatgevoeligheid een vereenvoudigde benadering zijn en dat klimaatgevoeligheid allerminst een fysische constante is.

Omdat klimaatgevoeligheid zo’n veelbesproken onderwerp is, kan het geen kwaad om de basisbeginselen en de voetangels en klemmen van dit begrip nog eens op een rijtje te zetten. Een afgelopen najaar in Earth’s Future verschenen artikel – Prospects for narrowing bounds on Earth’s equilibrium climate sensitivity van Stevens et al. – is aanleiding en, grotendeels, leidraad voor dit stuk. Aan het eind ga ik nog even in op een interessante suggestie die Stevens et al. doen voor toekomstig klimaatonderzoek. Lees verder

Attributie van extreme gebeurtenissen: is het weer of is het klimaat?

Sinds 2011 brengt het Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS) jaarlijks een speciale editie uit die volledig gewijd is aan de attributie van extreme gebeurtenissen. Onlangs verscheen de vijfde editie, gewijd aan extreme gebeurtenissen die plaatsvonden in 2015. Naar aanleiding hiervan gaf Climate.gov (NOAA) de antwoorden op een aantal veelgestelde vragen. Hier volgt een (vrije) vertaling.

Hoofdpunten:

  • Extreme gebeurtenissen ontstaan altijd door een samenspel van meerdere factoren. Attributiestudies onderzoeken of de menselijke invloed op het klimaat een van deze factoren is.
  • Een attributiestudie kan aangeven of klimaatverandering invloed heeft gehad op de kans op of op de ernst van een extreme gebeurtenis. Maar er kan niet aangetoond worden of klimaatverandering wel of niet “de oorzaak” was van een specifieke gebeurtenis.
  • Attributie van extreme hitte en neerslag is eenvoudiger dan attributie van natuurbranden, droogtes, of tornado’s.
  • Inzicht in de bijdrage van klimaatverandering aan de kans op of de ernst van extreem weer kan behulpzaam zijn bij het beheersen van toekomstige risico’s.
  • Vanwege de complexiteit van de onderzoeken zijn attributiestudies vaak moeilijk uit te voeren op het moment dat een gebeurtenis daadwerkelijk plaatsvindt.
  • Sinds 2011 brengt BAMS in samenwerking met NOAA een speciaal rapport uit dat volledig is gewijd aan de attributie van extreme gebeurtenissen. Onderzoekers van het KNMI dragen vanaf het begin bij aan deze speciale rapporten. Meer informatie over de uitgave van dit jaar hier.

De wetenschap heeft in de loop van deze eeuw steeds meer aanwijzingen gevonden dat klimaatverandering bijdraagt aan de kans op en de ernst van extreme weersverschijnselen op verschillende plekken op aarde. Dit geldt onder meer voor hittegolven, extreme neerslag en overstromingen in kustgebieden.

Eind mei en begin juni 2016 leidden extreme buien tot overstromingen in meerdere Europese landen, waaronder Frankrijk en Duitsland. Dit leidde niet alleen tot overlast en schade maar ook tot doden en gewonden. Een attributie-studie onder leiding van onderzoekers van het KNMI wees uit dat de kans op dit soort extreme neerslag met name in Frankrijk door klimaatverandering aanzienlijk is toegenomen. Voor Duitsland waren de resultaten minder eenduidig.

Eind mei en begin juni 2016 leidden extreme buien tot overstromingen in meerdere Europese landen, waaronder Frankrijk en Duitsland. Dit leidde niet alleen tot overlast en schade maar ook tot doden en gewonden. Een attributie-studie onder leiding van onderzoekers van het KNMI wees uit dat de kans op dit soort extreme neerslag met name in Frankrijk door klimaatverandering aanzienlijk is toegenomen. Voor Duitsland waren de resultaten minder eenduidig.

Waargenomen trends gelden voor het gemiddelde van bepaalde typen gebeurtenissen, in het algemeen over een langere periode en een groot gebied – een toename van de extreme neerslag in West-Europa bijvoorbeeld – en zijn dus niet per definitie van toepassing op een specifieke gebeurtenis op een bepaalde moment en een bepaalde plaats. Hoe groot de invloed van klimaatverandering is op een specifieke gebeurtenis – orkaan Sandy of tyfoon Haiyan, de droogte in Californië, het zware noodweer dat in 2011 het Belgische festival Pukkelpop trof – is een andere vraag, die vaak veel moeilijker te beantwoorden is. Toch proberen klimaatwetenschappers die zich bezighouden met de attributie van extreem weer dergelijke vragen te beantwoorden.

Sinds 2011 brengt het Bulletin of the American Meteorological Society, in samenwerking met NOAA, jaarlijks een speciale uitgave uit: “Explaining Extreme Events from a Climate Perspective”. Die uitgave is volledig gewijd aan onderzoeken naar oorzaken van specifieke extreme gebeurtenissen in het voorafgaande jaar en naar de vraag of klimaatverandering hier een rol in speelt. Het KNMI levert vanaf het begin bijdragen aan deze uitgave; Geert Jan van Oldenborgh geldt wereldwijd als autoriteit op dit gebied. De Q&A van Climate.gov is naar aanleiding van het verschijnen van de editie van dit jaar opgesteld, in overleg met de redacteuren van het rapport. Lees verder

Prettige feestdagen

De tekening is van Marije Mooren

ijskraam

Wij wensen al onze lezers, reageerders, Twitter-volgers en Facebook-vrienden prettige feestdagen.

Paniek om paleoklimatologie

Er was vorige week nogal wat drukte in de social media om een nieuw paleoklimatologisch onderzoek. Of beter: om een artikel van The Independent over dat onderzoek. De kop boven dat artikel is niet bepaald hoopvol: “Climate change may be escalating so fast it could be ‘game over’, scientists warn”. Sommige twitteraars meenden, als ik het me goed herinner, dat het einde van de wereld nu al onafwendbaar is. Sommige anderen leken te denken dat de mensheid nog voor het eind van deze eeuw verdwenen zou zijn als we niets zouden doen om broeikasgasemissies terug te brengen.

Het artikel van The Independent is een stuk genuanceerder dan de kop doet vermoeden. Gelukkig maar. Niet alleen omdat de aarde hoe dan ook zijn baantjes om de zon zal blijven trekken, ongeacht wat wij aanrichten met het klimaat, of omdat de menselijke soort wel eens moeilijker uitroeibaar zou kunnen zijn dan sommigen denken. Maar ook, of beter: vooral, omdat het bijna nooit voorkomt dat een onderzoek alle bestaande kennis in een keer tenietdoet. Wie zijn conclusies baseert op één enkel onderzoek lijdt aan het single study syndrome. Een kwaal die, zo blijkt, niet alleen voorkomt bij pseudosceptici.

Het gaat dus om een paleoklimatologisch onderzoek dat verscheen in Science Advances (het filiaal van Science dat niet achter een betaalmuur zit): “Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming” van Friedrich et al.. Het onderzoek reconstrueert de mondiaal gemiddelde temperatuur over bijna 800.000 jaar: een periode die meerdere cycli van glacialen en interglacialen omvat. Op basis van die reconstructie wordt geschat hoe gevoelig het klimaat is voor veranderingen in de stralingsbalans. Die klimaatgevoeligheid geeft een indicatie van de te verwachten opwarming door een versterkt broeikaseffect. Friedrich et al. lijkt in dit opzicht op het onderzoek van Snyder dat in september verscheen. De reconstructies komen goed overeen, zoals de afbeelding hieronder laat zien.

Temperatuurreconstructie volgens Friedrich et al. 2016 (in zwart) en Snyder 2016 (in groen). (Bron: Jos Hagelaars)

Temperatuurreconstructie volgens Friedrich et al. 2016 (in zwart) en Snyder 2016 (in groen). (Bron: Jos Hagelaars)

Lees verder