Categorie archief: Gevolgen van klimaatverandering

Californië wordt heter en droger – en dan is één vonk genoeg

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

Foto van een bosbrand bij Yosemite National Park in 2013. De grootste brand van dat jaar is de tot nog toe zesde meest omvangrijke bosbrand in Californië – overtroffen door onder andere branden in 2018 en 2019 – en begon uit een kampvuurtje van een jager. De grootste bosbrand van 2018 valt te herleiden tot een vonk van een hamer op een ijzeren paal. En dit jaar worden de elektriciteitskabels genoemd. Maar valt daarmee te verklaren dat het aantal bosbranden nu gemiddeld acht keer zo groot is als in de jaren 70? Een vonk richt weinig uit als die op een vochtige bosbodem valt (het werkelijke ‘geheim van de Finnen’). Bron afbeelding: US Department of Agriculture.

De Amerikaanse staat Californië wordt momenteel weer geteisterd door uitzonderlijke felle bosbranden. Maar waren Californische bosbranden vorig jaar niet ook groot nieuws? En de jaren ervoor? Is er sprake een toename, en zo ja, wat is de oorzaak?

Ja, inderdaad zijn er nu twee jaren op rij waarin grote delen van de Californische bossen in rook opgaan – en ook over een wat grotere tijdschaal nemen de bosbranden in Californië toe. Het jaarlijks verbrande gebied is nu vijf keer zo groot als in de jaren 70, met tussen 1972 en 2018 een achtvoudige toename in zomerse bosbranden. De huidige bosbranden niet meegerekend, hebben 12 van de 15 grootste Californische branden plaatsgevonden sinds het jaar 2000.

In de zoektocht naar de oorzaken van de natuurbranden komt al gauw een afkorting naar boven: PG&E. Dat staat voor Pacific Gas & Energy, een energiebedrijf dat verantwoordelijk is voor een deel van de elektriciteitskabels die door de Californische bossen lopen, waar vaak de term ‘utilities’ voor wordt gebruikt. Omdat PG&E deze infrastructuur slecht zou onderhouden, kunnen boomtakken de bedradingen raken, waardoor vonken overspringen en branden ontstaan. Lees verder

Hogere afvoeren Rijn en Theems, terwijl Rhône en Tiber langzaam opdrogen

Hoogwater in de IJssel, januari 2018. Door toename van winterneerslag nemen de piekafvoeren van rivieren in Europa toe. Een half jaar later werd de laagste rivierstand ooit bereikt. Credit beeld: Maria Kolossa.

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

We krijgen in Nederland langzaamaan wat oog voor de lange termijn effecten van zeespiegelstijging. Maar als we naar het water kijken, is dat maar het halve verhaal. Hoog tijd om ook naar de binnendijkse uitwerking van klimaatverandering te kijken. Zoals de invloed van neerslagveranderingen op rivierstanden.

Klimaatverandering vergroot in Europa verschillen in rivierwaterstanden. De winterafvoer wordt gemiddeld hoger en de zomerafvoer juist lager. Maar niet elke rivier gedraagt zich hetzelfde, blijkt uit nieuw onderzoek. Vooral rivieren in Noordwest-Europa hebben door een toename van regenval in de herfst en winter hogere piekafvoeren. Een aantal van deze rivieren treedt dan ook vaker buiten hun oevers.

Drie grote trends: meer verdamping, meer regen, minder sneeuw

Rond de Middellandse Zee drogen rivieren juist langzaam op door toenemende verdamping. Ook in Oost-Europa komen rivieroverstromingen minder vaak voor. Hier is de oorzaak een afname van de sneeuwbedekking in de winter. De voorjaarsdooi valt weliswaar steeds vroeger in, maar brengt dan minder smeltwater in beweging.

We danken de inzichten aan een onderzoek waar 47 wetenschappers uit diverse Europese landen aan hebben meegewerkt, onder leiding van de Technische Universiteit Wenen. Zij vergeleken voor 3.700 meetpunten de ontwikkeling van de hoogste waterafvoeren van alle grote rivieren in Europa, over de vijftig jaar tussen 1960 en 2010. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature.

Het verschilt sterk van rivier tot rivier, schrijven de onderzoekers: de afvoer van sommige rivieren neemt met 18 procent per decennium toe, terwijl andere rivieren in tien jaar tijd bijna een kwart van hun water hebben verloren.

Op basis van veranderingen van de piekafvoeren en de onderliggende klimaatdrijvers definiëren de auteurs drie regio’s in Europa: (1) Noordwesten, met toename piekafvoeren en overstromingen door toename winterneerslag, (2) Zuiden, met afname door dominate toename van verdamping in stroomgebieden en (3) Oosten, met afname overstromingen door afname sneeuwbedekking.

Lees verder

De vergroening van de aarde – over de bomen, het bos en andere zaken

Vergroening volgens de NVDI-index. Bron: Matthias Forkel

De aarde vergroent. Daar zijn zo ongeveer alle deskundigen het wel over eens. En het is weinig aannemelijk dat de natuur uit zichzelf besloten heeft om maar eens een tandje bij te schakelen. Het ligt er dus dik bovenop dat die vergroening het – deels bedoelde en deels onbedoelde – gevolg is van menselijke activiteiten. Tot zover het eenvoudige deel van het verhaal. Want wie er wat dieper induikt ziet al snel dat het knap ingewikkeld is om op wat meer detailniveau te begrijpen wat er precies gebeurt. Bijvoorbeeld omdat er zoveel factoren meespelen, die elkaar ook nog eens kunnen beïnvloeden. Maar ook omdat het nog niet zo makkelijk is om die vergroening te meten, of zelfs maar te definiëren. Een artikel dat in november verscheen in Nature Ecology & Evolution illustreert dat: Enhanced peak growth of global vegetation and its key mechanisms van Huang et al..

De complexiteit van het onderwerp en de verschillen tussen onderzoeksmethodes verklaren waarschijnlijk waarom de resultaten van verschillende studies nogal uiteenlopen, of dat op het eerste gezicht lijken te doen. In 2016 constateerden Zhu et al., weliswaar met een forse onzekerheidsmarge, dat CO2-fertilisatie de belangrijkste oorzaak van de vergroening was. Huang et al. komen tot een ander resultaat. Volgens hen zijn drie factoren, elk in min of meer gelijke mate, samen verantwoordelijk voor ongeveer 60% van de vergroening. Behalve CO2-fertilisatie spelen ook de depositie van stikstof en landbouw een rol van betekenis. Ook veranderingen van temperatuur, hoeveelheid neerslag en de hoeveelheid invallend zonlicht kunnen van invloed zijn. De afbeelding hieronder laat zien welke factor waar op aarde het meest bepalend is.

Dominante factoren van vergroening: roze: temperatuur, geel: invallend zonlicht, blauw: neerslag, rood: landbouw, oranje: stikstofdepositie, groen: CO2-fertilisatie. Stippen markeren gridcellen waar de vergroening statistisch significant is. Bron: Huang et al.

Lees verder

De grafiekjes van Baudet

Thierry Baudet toont in debatten in de Tweede Kamer regelmatig wat grafiekjes[*] die zouden laten zien dat het best meevalt met de verandering van het klimaat. Grafiekjes over droogte, neerslag en orkanen. We hebben eens uitgezocht waar die grafieken precies vandaan komen en wat ze zeggen.

Wat in elk geval opvalt: wanneer het gaat om gegevens die niet in zijn straatje passen benadrukt (of beter: overdrijft) Baudet alle onzekerheden en onnauwkeurigheden en de enorme complexiteit van de materie. Dan vindt hij dat de data met de nodige terughoudendheid moeten worden bekeken. Daar is totaal geen sprake meer van bij de data die hem wel bevallen. Die presenteert hij alsof ze de absolute waarheid zijn. Terwijl daar wel wat op aan te merken is.

Sommige claims van Baudet spreken elkaar ook tegen. Hij ontkent niet dat het klimaat warmer is geworden, maar beweert vervolgens dat zowel neerslag (boven land) als droogte niet zijn toegenomen. Als het warmer wordt, verdampt er meer water. En als die extra verdamping niet wordt aangevuld door extra neerslag, dan wordt het droger. Dat is simpele, onontkoombare natuurwetenschap.

Wat Baudet heeft gedaan, of door zijn klimaatadviseurs heeft laten doen, is bijzonder selectief winkelen in de wetenschap. Er verschijnen jaarlijks duizenden wetenschappelijke artikelen over het klimaat, die allemaal een heel klein stukje van het totaal behandelen. Al die artikelen leveren wat informatie, maar ze hebben ook hun beperkingen en onzekerheden. De werkelijke stand van de wetenschap is het totaalbeeld dat al die onderzoeken opleveren. Die stand van de wetenschap wordt bijvoorbeeld regelmatig door het IPCC samengevat. Baudet kijkt niet naar dat totaalbeeld, maar pikt uit al die duizenden onderzoeken de drie artikelen die hij in zijn verhaal kan gebruiken. En negeert de beperkingen die zo’n enkel onderzoek altijd heeft, zelfs als die beperkingen in het artikel zelf worden genoemd.

Wat valt er nu precies te zeggen over die vier grafiekjes en de onderwerpen waar ze over gaan? Lees verder

IPCC 2018 – Speciaal rapport over de opwarming van 1,5 °C

Bij de klimaattop van Parijs in 2015 hebben de deelnemende landen de ambitie uitgesproken om de opwarming van de aarde tot twee graden te beperken en liefst zelfs tot onder de anderhalve graad. Het IPCC is toen gevraagd om in kaart te brengen wat die anderhalve graad voor de wereld zou betekenen en ook hoe het mogelijk zou zijn om dat doel te bereiken. Werk aan de winkel voor de wetenschappers: Maar liefst 91 auteurs uit 40 landen hebben nu een rapport geproduceerd dat maandag 8 oktober 2018 is uitgebracht. Het is het 15e speciale rapport van het IPCC dus het volledige rapport met de titel “Global Warming of 1.5 °C” kun je vinden onder “SR15”: http://www.ipcc.ch/report/sr15/
Hieronder een kleine samenvatting die zeker niet compleet zal zijn. Meer relevante info is onder meer te vinden op Real Climate en heel uitgebreid bij CarbonBrief.

Waar staan we nu?

De opwarming van de aarde wordt weergegeven ten opzichte van het pre-industriële tijdperk. Als referentieperiode voor pre-industrieel is men in het IPCC-rapport uitgegaan van de periode 1850-1900. Inmiddels zitten we op circa een graad Celsius temperatuurstijging, zoals weergegeven is in de grafiek hieronder. De dikke oranje lijn geeft de gecombineerde opwarming veroorzaakt door mensen en natuurlijke factoren weer en de gele band alleen de door mensen geïnduceerde temperatuursverandering. Het IPCC volgt hier de methode die geleid heeft tot de Global Warming Index. De blauwe lijnen geven modelprojecties weer.


Lees verder

Koraalverbleking in het Groot Barrièrerif: “And then we wept”

De luchtfoto hierboven, genomen in maart 2016, geeft een stukje weer van ’s werelds grootste koraalrifsysteem, het Groot Barrièrerif (bron: Hughes et al. maart 2017). De lichte plekken in de foto duiden op een verbleking van het koraal. Koraalriffen zijn ecosystemen die voorkomen in ondiep water en worden opgebouwd door de koraaldiertjes. Deze diertjes zetten zich vast op de ondergrond door het bouwen van een behuizing bestaande uit een kalkskelet. Ze leven in symbiose met eencellige algen, de zogenaamde zoöxanthellen, die de koralen hun kleur geven. Als de koralen de algen afstoten door stress, zoals vervuiling of een langdurig verblijf in te heet zeewater, verbleekt het koraal en kan het uiteindelijk ook afsterven. De opwarming van de aarde heeft geleid tot warmer zeewater dan in vroeger tijden en een El Niño kan daar tijdelijk nog een schepje bovenop doen. Rond het einde van 2015 en het begin van 2016 was er zo’n El Niño en de temperatuurpiek als gevolg daarvan zorgde voor een forse verbleking van de koralen van het Groot Barrièrerif.

Een van de wetenschappers die zich bezighoudt met het onderzoek naar koraal is Professor Terry Hughes. Hughes is hoofdauteur of medeauteur van maar liefst vier Nature artikelen en een Science artikel over koralen, alle gepubliceerd sinds begin 2017. Eind 2016 was hij door Nature al op een lijst gezet van mensen die dat jaar belangrijk voor de wetenschap waren geweest. De meest recente publicatie van Hughes et al. in Nature betreft een onderzoek naar de verandering in de samenstelling van koraalsystemen in het Groot Barrièrerif als gevolg van de massale verbleking van het koraal in de periode van eind 2015 en begin 2016. Niet iets om vrolijk van te worden: de onderzoekers rapporteren een verlies van 30% van de koralen gemiddeld over het gehele Groot Barrièrerif. In het noordelijke deel stierf maar liefst 50% van de koralen. Het meest aangrijpende vond ik zijn pinned tweet over zijn onderzoek, alweer van twee jaar terug.
Lees verder

Peak water – gevolgen van het massaverlies van gletsjers voor de beschikbaarheid van water

De 56 belangrijkste stroomgebieden van gletsjerrivieren. In kleur wordt de verwachte toename van afstroom door massaverlies van gletsjers weergegeven. Grijstinten geven de periode van maximale afstroom weer in een stroomgebied. Projecties zijn gebaseerd op emissiescenario RCP4.5. (Bron: Huss & Hock 2018, supplementary information)

Stroomgebieden van gletsjerrivieren beslaan ruim een kwart van al het landoppervlak op aarde, buiten Groenland en Antarctica. In die gebieden woont bijna een derde van de wereldbevolking. Smeltwater van gletsjers voorziet in die gebieden in meer of mindere mate in de waterbehoefte van mens en natuur. Niet overal is de bijdrage van smeltwater substantieel, maar in sommige gebieden is dat wel het geval. Dat is vooral zo omdat gletsjers juist smelten in warme (en vaak droge) seizoenen. Gletsjers fungeren dan dus als waterbuffers, die juist water leveren in seizoenen met weinig regen en veel verdamping. Als gletsjers geheel of gedeeltelijk verdwijnen door opwarming van het klimaat heeft dat invloed op die buffer-functie. De afbeelding hieronder laat, op een sterk vereenvoudigde en schematische manier, zien hoe dat werkt op de lange termijn. De afbeelding komt uit een recent artikel uit Nature Climate Change: “Global-scale hydrological response to future glacier mass loss” van Mattias Huss en Regine Hock.

Schematische weergave van het effect op lange termijn van klimaatverandering op de afstroom naar een gletsjerrivier (Bron: Huss & Hock 2018)

De afbeelding hierboven laat alleen het effect van het smelten van een gletsjer op de afstroom zien. Andere effecten van klimaatverandering, zoals een toe- of afname van neerslag en verdamping, blijven buiten beschouwing. Er zijn drie fases zichtbaar:

  • op t0 is de temperatuur en dus de gletsjer stabiel;
  • op t1 begint het klimaat op te warmen (de groene lijn onderin) en de gletsjer massa te verliezen;
  • op t2, decennia tot eeuwen later, begint een nieuwe stabiele fase, ofwel omdat de gletsjer helemaal verdwenen is, ofwel omdat het klimaat stabiliseert.

De jaargemiddelde afstroom in een stroomgebied is in de stabiele periodes aan het begin en aan het eind gelijk. Dat kan niet anders, omdat in deze vereenvoudigde weergave is aangenomen dat de totale neerslag en verdamping gelijk blijven. In een stabiele periode is de jaargemiddelde afstroom gelijk aan het jaargemiddelde van de neerslag min de verdamping. Maar als een gletsjer massa verliest, verdwijnt daarmee in het algemeen ook (een deel van) de bufferwerking. Het smelten ven gletsjers heeft daarom een blijvende verandering van de afstroom in verschillende seizoenen tot gevolg. De accumulatie van sneeuw in het sneeuwseizoen wordt minder en in het smeltseizoen wordt er minder water afgegeven. De verdeling van de hoeveelheid water over het jaar is dus blijvend veranderd. Meestal betekent dit dat er tot (ruwweg) de eerste helft van de zomer meer water beschikbaar is in het stroomgebied en in de maanden daarna minder. Lees verder