Categorie archief: Klimaatwetenschap

Zijn een biljoen bomen de oplossing voor klimaatverandering?

Gebieden waar bomen kunnen groeien op een aarde met minimale menselijke activiteit

Er was gisteren nogal veel te doen over het artikel in Science, waarin werd gesuggereerd een aanzienlijk deel van de historische menselijke CO2-emissies uit de atmosfeer te halen door het planten van een biljoen bomen. Ofwel een miljard hectare bos. Zo hier en daar werd gesuggereerd dat dit de oplossing voor klimaatverandering zou zijn, en dat beperken van toekomstige emissies dus niet nodig zou zijn.

Wetenschappers constateerden al snel dat de auteurs een belangrijk aspect van de koolstofcyclus over het hoofd hadden gezien.

Het bos zou niet twee derde, maar slechts bijna een derde van de totale historische menselijke emissies vastleggen. Cumulatieve emissies bedragen tot nu toe ongeveer 640 gigaton koolstof, waarvan het bos er 200 zou opnemen. Het lijkt erop dat de auteurs van het Science artikel er geen rekening mee hebben gehouden dat ongeveer de helft van onze CO2-emisies is opgenomen door de natuur en de oceanen. Dat gebeurt via omkeerbare processen, dus als er CO2 uit de atmosfeer wordt gehaald, komt ongeveer de helft van wat er wordt verwijderd weer terug vanuit de oceanen en de biosfeer. Lees verder

Advertenties

Judith Curry in De Telegraaf: aantoonbare onwaarheden en drogredenen van een ex-wetenschapper

Judith Curry wordt vaak genoemd als één van de (weinige) klimaatwetenschappers die zich distantieert van de wetenschappelijke consensus over de menselijke invloed op het klimaat. In een interview in De Telegraaf laat ze zien dat ze zich eigenlijk ergens anders van distantieert: van de wetenschap. Ze doet verschillende beweringen die op zijn minst erg onzorgvuldig zijn, en verschillende keren zelfs aantoonbaar onjuist. Van iemand die zelf als klimaatwetenschapper heeft gewerkt zou je toch aan mogen nemen dat ze weet hoe de vork in de steel zit. Door de plank meermaals zo mis te slaan maakt ze zichzelf ongeloofwaardig als wetenschapper. Ze laat zich kennen als iemand die de wetenschap heeft ingeruild voor holle retoriek en politiek activisme of lobbyisme. Dat mag natuurlijk, maar het zou wel netjes zijn als ze daar open kaart over zou spelen. Dat doet ze absoluut niet.

Dat Curry niet bepaald de wetenschappelijke nuance opzoekt als het over onzekerheden gaat hadden we eerder al geconstateerd. Het is een frame dat prima werkt; Telegraaf-journalist Edwin Timmer gaat er gewillig in mee. Hij meent dat Curry een “gevaarlijke rebel” is omdat ze “ook benoemt wat we niet weten”. Wie wel eens een IPCC-rapport van dichtbij heeft gezien weet hoe het werkelijk zit: het wemelt er van opmerkingen over en analyses van onzekerheden en leemtes in kennis. Die er nu eenmaal altijd zijn: nieuwe kennis roept altijd ook weer nieuwe vragen op. De wereld heeft Judith Curry helemaal niet nodig om te wijzen op wat er nog niet bekend is, dat doet de klimaatwetenschap zelf uitstekend. De onzekerheid wordt dus al meegewogen in alle analyses en doet niet af aan de conclusie dat de mens op dit moment de dominante factor is in het klimaat. Curry winkelt uiterst selectief in de onzekerheid: ze ziet alleen mogelijke meevallers en vergroot die nog eens uit en de mogelijke tegenvallers laat ze onbenoemd. Of ze verdraait onzekerheid tot onwetendheid. Het heeft allemaal niks met wetenschap te maken, het is holle retoriek.

Een goed voorbeeld van die retoriek is wat Curry zegt over het bekende attributie-statement van het IPCC: de menselijke bijdrage aan de opwarming sinds midden vorige eeuw is zo goed als zeker meer dan 50%. Die 50% is dus de ondergrens. Curry doet net alsof dit zou impliceren dat er zeker ook natuurlijke opwarming is, en dat die even goed 1% als 50% van het totaal zou kunnen zijn. De realiteit: volgens het IPCC is de meest waarschijnlijke menselijke bijdrage iets meer dan 100% – natuurlijke factoren hebben vermoedelijk de opwarming wat afgeremd – en de bovengrens ligt daar nog een flink eind boven. Een klimaatwetenschapper zou dit moeten weten; bovendien is het Curry al meermaals uitgelegd. Ze weet dus ook dat ze een onvolledig, en daarmee misleidend, beeld geeft van wat de wetenschap werkelijk zegt. Of zou ze werkelijk niet kunnen begrijpen dat natuurlijke factoren een afkoelend effect kunnen hebben in een opwarmend klimaat?

Lees verder

Koolstof in beweging

Robert Rohde, bekend van de Berkeley Earth temperatuurreeksen, heeft een fascinerende animatie gemaakt van (de veranderingen in) de mondiale koolstofcyclus sinds 1850:

Je ziet daar:

  • de verschillende ‘stocks’ (reservoirs) van koolstof zoals in de oceanen, in de atmosfeer als CO2, in de biosfeer en als ondergrondse fossiele reserves;
  • de ‘flows’ (massastromen of fluxes) tussen de reservoirs.

Elk zwart of rood blokje staat voor één gigaton koolstof. Een gigaton is gelijk aan de massa van een kubieke kilometer water (disclaimer: bij goede benadering en dan zoet water even boven het vriespunt. De dichtheid van zeewater is iets groter). Robert Rohde heeft ook een versie op Youtube en die is wat makkelijker leesbaar:

Als je rechtsonder klikt of op ‘YouTube’, kan je de animatie in full-screen bekijken.

Het begin van de animatie toont de ‘stocks’ en ‘flows’ zoals die waren in het pre-industriële tijdperk, vóór het grootschalig ingrijpen door de mens. Elk jaar werden er grote hoeveelheden koolstof uitgewisseld tussen de reservoirs, maar er was een natuurlijk evenwicht tussen de ‘flows’ waardoor de totale hoeveelheid koolstof in elk reservoir ongeveer gelijk bleef. Zo ook in de atmosfeer, totdat de mens fossiel koolstof (steenkool, aardolie, aardgas) ging verstoken:

Het laatste frame van de animatie laat zien hoe het fossiele koolstof – de rode blokjes – nu verdeeld is over de andere koolstof-reservoirs, waaronder ook als CO2 in de dampkring.

Over de komende eeuwen zal het koolstof dat wij uit de fossiele reservoirs halen en verbranden, zijn weg vinden naar de oceanen. Indien we eenmaal stoppen met dit verbranden dan zal daardoor het CO2 in de atmosfeer geleidelijk af gaan nemen – hoe snel of hoe langzaam dit gaat, kan je zien aan de omvang van de ‘flows’. Het mechanisme om dit koolstof uiteindelijk weer  ‘in de Aarde’ te krijgen is de sedimentvorming, een zeer traag proces dat ook in de animatie staat aangegeven. De natuurlijke processen zullen er dan ook > 100.000 jaar over doen om het extra koolstof in de dampkring weer ondergronds vast te leggen.

Verdere info is op Robert Rohde’s twitter feed te vinden.

De onheilsprofeet, het andere uiterste in het klimaatdebat

Als we hier kritiek hebben op iemand die het niet zo nauw neemt met de feiten of de wetenschap rond het klimaat en klimaatverandering, dan gaat het vrijwel altijd om iemand die de menselijke invloed op het klimaat ontkent of minimaliseert, of die de gevolgen ervan bagatelliseert. Goed, incidenteel is er wel eens een politicus die de verwachte zeespiegelstijging veel te hoog inschat, en er komt wel eens iemand voorbij die zich heel nadrukkelijk op worst-case scenario’s richt, maar dat zijn uitzonderingen. Toch is het niet zo dat we dat ene uiterste bewust opzoeken om op te reageren. We komen het gewoon regelmatig tegen, in de media bijvoorbeeld, of in de politiek. Het andere uiterste veel minder.

Een kanttekening: worst-case scenario’s of staartrisico’s zijn wetenschappelijk interessant en relevant vanuit het oogpunt van risicomanagement. En dus kunnen ze ook nieuwswaardig zijn. Waarbij het wel de vraag is tot hoever dat het geval is – hoe onwaarschijnlijk moet iets zijn om het niet meer als scenario te beschouwen dat serieus te nemen is – en wat de goede toon is om erover te berichten. Mijn antwoord daarop is: ik weet het niet. Het enige dat ik daarover weet is dat het onmogelijk is om het voor iedereen goed te doen. Zolang er bij zulke scenario’s duidelijk wordt aangegeven dat het geen harde voorspelling is, maar dat de kans dat het werkelijk gebeurt juist klein is, is een bericht erover in principe niet in strijd met de wetenschap.

Als een worst-case scenario wordt gepresenteerd als een onontkoombare ontwikkeling wordt de wetenschap wel geweld aangedaan. En wanneer er nog een flinke schep bovenop zo’n scenario wordt gedaan is dat ook het geval. Er zijn mensen die zulke verhalen ophangen, maar ze trekken daarmee, zoals gezegd, niet veel aandacht. Ze komen op dit blog daarom ook maar weinig aan de orde. Maar het is best interessant om ook eens te kijken hoe er aan die uiterste zijde gedacht en geredeneerd wordt. Het is immers ook een stem in het klimaatdebat. Lees verder

Jakobshavn-gletsjer: krimp en groei

De Jakobshavn-gletsjer ligt aan de westkant van Groenland. Het fraaie radarbeeld hierboven uit 2015 (bron: ESA Sentinel-1A) laat duidelijk de rand van de gletsjer zien en het tientallen kilometers lange ijsfjord dat ongeveer loopt tot het plaatsje Ilulissat. Het ijsfjord staat op de Werelderfgoedlijst van UNESCO en is gevuld met ijsschotsen en ijsbergen afkomstig van de gletsjer (de ijsmassa die op het land ligt). De Jakobshavn-gletsjer is de snelst stromende gletsjer op dit grootste eiland ter wereld. De rand van de gletsjer, waar het ijs afbreekt en ijsbergen vormt (“calving front” in het plaatje hierboven), ligt nu ver landinwaarts, maar daar heeft hij natuurlijk niet altijd gelegen. De opwarming van de aarde heeft een grote uitwerking gehad op de lengte van de gletsjer zoals het plaatje hieronder laat zien (figuur 1 uit Steiger et al. 2018). In 1850 lag de rand van de gletsjer ongeveer halverwege het huidige ijsfjord en is hij met de jaren steeds verder landinwaarts komen te liggen. De laatste jaren is de stroomsnelheid van de Jakobshavn-gletsjer echter enigszins afgenomen en onlangs werd duidelijk dat de gletsjer weer gegroeid is en de rand van de gletsjer een beetje opgeschoven is richting Ilulissat.

Sommigen zien in dit soort berichten direct een aanleiding om alle wetenschappelijke bevindingen over het klimaat sinds de tijd van Fourier en Tyndall ter discussie te stellen. Wetenschappers daarentegen gaan echter met groot enthousiasme op zoek naar het waarom: Waarom groeit de Jakobshavn-gletsjer weer enigszins na jaren van snelle teruggang?
Lees verder

Wat is eigenlijk een broeikasgas?

Eerder en in iets andere vorm verschenen op NU.nl in de serie “Klimaatvragen”

Als de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer stijgt, gaat de temperatuur omhoog. Maar hoe komt dat eigenlijk? En waarom hebben sommige gassen wel deze werking, en andere niet?

Broeikasgassen zijn gassen die warmtestraling opnemen. Die warmte wordt vervolgens weer teruggestraald naar de omgeving. Oók terug naar de aarde, die daardoor een hogere temperatuur krijgt. Dit noemen we het broeikaseffect. Als de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer toeneemt, dan stijgt de temperatuur.

Maar wat maakt een gas dan een broeikasgas?

Verreweg het grootste deel van de lucht, stikstof en zuurstof, is niet alleen doorzichtig voor zichtbaar licht (blauw, geel en rood), maar ook voor warmtestraling (infrarood). Die straling gaat er dus net als zichtbaar licht dwars doorheen. Een aantal andere gassen laat warmtestraling niet zomaar door. Dat zijn broeikasgassen: gassen die een deel van de warmtestraling absorberen. Hoewel hun concentratie in de lucht relatief laag is, is hun effect op de temperatuur groot.

Maar waarom dan? Dat heeft te maken met de vorm van de moleculen waar het gas uit bestaat. En dat is nog best complex: een molecuul kan warmtestraling absorberen als het kan meetrillen met dezelfde golflengte als de warmtestraling. Dat kun je vergelijken met een stemvork die meetrilt met een bepaalde toonhoogte. Het trillende molecuul neemt de warmtestraling in zich op, waardoor de lucht er omheen ook opwarmt. De extra warmte wordt vervolgens in alle richtingen uitgestraald, dus ook terug naar de aarde.

Om warmtestraling te kunnen opnemen, moeten gasmoleculen een beetje kunnen trillen, waarbij de verdeling van elektrische lading binnen het molecuul een beetje verandert. Dat kan alleen als een gasmolecuul uit drie of meer atomen bestaat. Bron: DynamicScience.com.

Een voorwaarde om warmtestraling te kunnen absorberen is dat een molecuul asymmetrisch kan trillen. Simpele, rechte moleculen die uit slechts twee atomen bestaan, zoals zuurstof (O2) en stikstof (N2) kunnen dat niet, en zijn dus geen broeikasgassen. Broeikasgassen bestaan uit drie of meer atomen: bijvoorbeeld CO2 of methaan (CH4). Ook waterdamp (H2O) is een belangrijk broeikasgas.

Lees verder

Het Atmosferisch Thermisch Effect (ATE) van Ned Nikolov en Karl Zeller

Gastblog van Tinus Pulles

Een steeds weer terugkerende discussie op Twitter start vanuit enkele publicaties van Ned Nikolov en Karl Zeller (of Den Volokin en Lark RelLez, hun namen achterstevoren!). In die publicaties beweren zij dat de opwarming van de aarde niet wordt veroorzaakt door de toenemende CO2-concentratie. Zij komen met een alternatief, waarin zij in de kern beweren dat de temperatuur op een hemellichaam binnen ons zonnestelsel alleen wordt bepaald door de zonnestraling en de druk van de atmosfeer aan het oppervlak van het hemellichaam. Zij brengen hun “theorie” met indrukwekkende formules en een paginalange afleiding van die formules. Die theorie is geen theorie, maar een ingenieursbenadering: ze hebben een aantal data-punten beschikbaar en gaan daarin met behulp van een zogenaamde dimensieanalyse zoeken naar een mathematisch verband. De interpretatie van het resultaat van die analyse is hun theorie.

Hieronder een door hen zelf geformuleerde samenvatting. Verwijzingen naar de twee artikelen staan in de tweet, waaruit deze samenvatting is gekopieerd.

Kort samengevat komt hun theorie erop neer dat de gemiddelde temperatuur aan het oppervlakte van een hemellichaam alleen wordt bepaald door de intensiteit van de zonnestraling en de atmosferische druk aan het oppervlak van dat hemellichaam. De samenstelling van de atmosfeer is daarbij, in hun ogen, niet relevant. Lees verder