Tagarchief: opwarming

Ondanks pieken en dalen gaat de opwarming gestaag verder

(klik voor een grotere versie)

Jarenlang zijn we doodgegooid op blogs en twitter met grafiekjes die mensen het idee moesten geven dat de opwarming van de aarde ergens rond 1998 gestopt zou zijn. Global warming zou een hoax zijn, verzonnen door groene klimaatsamenzweerders onder andere om de arme burger zoveel mogelijk geld te ontfutselen, of om een rood-groene wereldregering te kunnen vestigen, of misschien wel allebei. De menselijke broeikasgasemissies zijn helaas niet gestopt in 1998 en daar de fysica onverbiddelijk is, is ook de temperatuur op aarde verder toegenomen, zij het a.h.w. met horten en stoten. 
Inmiddels hebben we alweer bijna drie jaren op rij achter de rug met mondiale temperatuurrecords, want er moet wel iets heel geks gebeuren wil 2016 niet opnieuw een record neerzetten. Net als in 1997/1998 was er in de maanden rond het einde van 2015 en begin 2016 een El Niño gaande in de Grote Oceaan en mede daardoor waren er dit jaar, net als in 1998, enkele maanden met een relatief hoge gemiddelde temperatuur op aarde. Zo leverden de maanden februari en/of maart de hoogste temperaturen op tot nu toe in alle datasets sinds het begin van de metingen.

En wat zien we nu gebeuren? Het jaar 1998 heeft blijkbaar afgedaan bij de zogenaamde klimaatsceptici want nu komen de eerste grafieken tevoorschijn over een enorme afkoeling in 2016. We zullen de komende jaren weer doodgegooid worden met de stelling dat de opwarming van de aarde gestopt zou zijn in februari 2016. Dat de “kortetermijn-klimatologen” nu aan het temperatuurverloop over enkele maanden al genoeg hebben voor hun onwetenschappelijke claims, terwijl ze in het verleden in elk geval nog naar de trend over enkele jaren keken, bewijst immers maar één ding: hoe hardleers deze lieden zijn.
Lees verder

Traagheid in het klimaatsysteem

Stel je voor dat je op een groot schip zit dat op een aanvaring afstevent. Wat zou jij doen? Zou je volle kracht vooruit blijven gaan totdat je het object waar je tegenaan dreigt te varen als het ware aan kunt raken? Of zou je proberen om tijdig van koers te veranderen, in de wetenschap dat een dergelijke koersverandering voor zo’n groot schip een veel tijd in beslag neemt?

De traagheid van het schip impliceert dat je op tijd moet handelen om een aanvaring te voorkomen.

Het klimaatsysteem heeft ook een enorme traagheid ingebouwd. En net als bij een groot schip betekent dit dat vroegtijdige actie nodig is als we het verdere verloop van het klimaat willen bijsturen. Deze traagheid is een cruciaal aspect van het klimaatsysteem, zowel wetenschappelijk als maatschappelijk – maar in het maatschappelijk debat is het een zeer ondergewaardeerd en onbekend aspect.

inertia

De traagheid van het klimaatsysteem is als een supertanker: als we koers willen wijzigen moeten we het roer tijdig in de gewenste richting draaien.

Waarom is die traagheid zo belangrijk? Omdat intuïtief veel mensen denken dat zodra we onze CO2 uitstoot sterk hebben gereduceerd (wat we niet hebben gedaan), het probleem dan opgelost zal zijn. Maar dat is niet het geval – bij lange na niet. Zelfs als we de CO2-uitstoot tot nul terugbrengen over een realistische tijdsperiode, dan zal de CO2 concentratie in de atmosfeer – en dus ook de mondiaal gemiddelde temperatuur- nog heel lang hoger blijven dan die van nature zou zijn geweest. Voor vele duizenden jaren, zoals te zien is in onderstaande figuur. De totale hoeveelheid CO2 die we in de loop van een paar honderd jaar de lucht in brengen zal het klimaat en daarmee het leven op deze planeet voor honderdduizenden jaren beïnvloeden. Als we de mate van opwarming waaraan de aarde voor lange tijd gecommitteerd zal zijn willen beperken, dan moeten we de CO2 uitstoot in een zo vroeg mogelijk stadium reduceren. Hoe langer we emissiereductie uitstellen, hoe sterker die emissiereductie dient te zijn om hetzelfde mitigerende effect op lange termijn opwarming van de aarde te hebben.

Daarom is ‘klimaattraagheid’ zo belangrijk.

zickfeld-2013

Gemodelleerde invloed van vier verschillende CO2 emissiescenario’s (panel a) op de CO2 concentratie in de atmosfeer (panel b) en op de oppervlakte temperatuur van de lucht in vergelijking met het jaar 2000 (paneel c). De CO2-concentratie blijft nog zeer lang verhoogd nadat de CO2-uitstoot is gereduceerd, omdat de lange-termijn ‘sinks’ voor CO2 zeer traag opereren (zie bv IPCC FAQ 6.2 voor een uitleg van deze ‘sinks’, zoals bijvoorbeeld reactie met gesteente). Omdat CO2 het infrarood warmteverlies van de aarde belemmert, zal het nog duizenden jaren warmer blijven dan het was voordat de CO2-concentratie steeg. De temperatuur loopt achter op de CO2-concentratie vanwege de tijd die het kost voor de oceanen om op te warmen. Figuur van Zickfeld et al (2013). 

Zoals ik al eerder schreef: Uitstel van mitigatie maatregelen totdat het water ons aan de lippen staat gaat gepaard met een groot risico, omdat veel veranderingen in het klimaat niet of nauwelijks omkeerbaar zijn op een menselijke tijdschaal. Tegen de tijd dat het probleem merkbaar wordt is het slechts het begin, als gevolg van de traagheid in de verschillende systemen (energiesysteem, koolstofcyclus en klimaatsysteem). Het lastige is dus dat degenen die het probleem veroorzaakt hebben in de beste positie zijn om het op te lossen, maar omdat de meest verregaande gevolgen zich pas veel later zullen voltrekken hebben zij de minste prikkel om er iets aan te doen.

Onlangs kwam de klimaattraagheid wat meer in het nieuws dankzij de journalisten Rolf Schuttenhelm and Stephan Okhuijsen (zie bijv ook De Correspondent, NRC, One World, Down to Earth, het kan Wel). Hun centrale punt was dat we in feite maar een gedeelte zien van de opwarming waaraan we het klimaatsysteem gecommitteerd hebben. De oceanen spelen hier in een belangrijke rol: net als een pan water niet meteen aan de kook slaat als we het fornuis aandoen, duurt het een tijdje voor de oceanen om op te warmen. En omdat er heel veel water in de oceanen zit (de gemiddelde diepte is ongeveer 4 km), duurt dat heel erg lang. Daarnaast zal de afkoelende werking van aerosolen (ook wel fijn stof genoemd, wat zonlicht reflecteert) langzaam afnemen is de verwachting, vanwege maatregelen om luchtverontreiniging tegen te gaan. De catch-22 is dat daarmee de tot dan toe gemaskeerde opwarming tevoorschijn komt.

De immense traagheid van het klimaatsysteem en de implicaties daarvan voor verstandig mitigatiebeleid zijn een ontzettend belangrijk, maar vaak onderbelicht aspect van klimaatverandering.

Update: ClimateInteractive heeft een goede simulatie van hoe de traagheid in de praktijk uitwerkt. Door middel van de schuif onder de grafiek kun je verschillende emissiescenarios kiezen. In de grafieken er boven zie je dan het effect daarvan op respectievelijk de CO2 concentratie, de temperatuur, en de zeespiegel, en hoe de respons gedempt wordt. De zeespiegel reageert zo mogelijk nog trager dan de temperatuur op een verandering in de CO2 concentratie, die op haar beurt weer als een slak reageert op een verandering in emissies.

Een Engelstalige versie van deze blog is te vinden op OurChangingClimate.

De temperatuur op aarde tijdens de afgelopen 2 miljoen jaar

In september is er een artikel in Nature verschenen van de hand van Carolyn Snyder, getiteld “Evolution of global temperature over the past two million years”. In het artikel beschrijft zij een reconstructie van de mondiale temperatuur op aarde van de afgelopen 2 miljoen jaar, Snyder is daarmee de eerste die dat presteert. De grafiek hierboven vergelijkt haar temperatuurreconstructie met de gemeten opwarming vanaf 1880 en met de temperatuurprojecties tot het jaar 3000 volgens twee IPCC scenario’s, RCP6.0 en RCP8.5. Het RCP8.5 scenario is een soort business-as-usual scenario, oftewel: wat zal er gebeuren als we niets doen om onze CO2-emissies terug te dringen. Het RCP6.0 scenario is gebaseerd op een beperkte emissiereductie. Volgens de vergelijking van deze scenario’s met de temperatuurreconstructie van Snyder zullen we aan het einde van deze eeuw de temperatuurrange van het Pleistoceen (het tijdvak van circa 2,6 miljoen jaar – 12 duizend jaar geleden) zo ongeveer achter ons laten als we onze CO2-emissies niet intomen. Voor het jaar 3000 is dat zeer waarschijnlijk het geval, de temperatuur stijgt natuurlijk nog verder als de CO2-concentratie dan nog steeds toeneemt en dat is in beide projecties het geval.

Lees verder

Consensus over consensus: brede overeenstemming in de wetenschap over de menselijke invloed op het klimaat

De meeste wetenschappers zijn het er over eens dat de huidige klimaatverandering voornamelijk door menselijk handelen wordt veroorzaakt. Dat is keer op keer aangetoond op basis van enquêtes en literatuuranalyses. In een artikel dat vandaag in het tijdschrift Environmental Research Letters verschijnt, wordt een overzicht gegeven van deze verschillende studies, die op basis van verschillende methoden tot een zeer vergelijkbare conclusie komen. Hieruit blijkt de robuustheid van de wetenschappelijke consensus over klimaatverandering.

Uit deze meta-studie blijkt ook dat de mate van overeenstemming dat de huidige opwarming door mensen is veroorzaakt het grootst is onder onderzoekers met de meeste expertise en/of de meeste publicaties in de klimaatwetenschap. Dat verklaart tegelijkertijd waarom literatuuranalyses, waarbij abstracts van wetenschappelijke artikelen worden beoordeeld op een eventueel standpunt over de oorzaak van klimaatverandering, over het algemeen een hogere mate van consensus vinden dan enquêtes. Immers, ervaren wetenschappers die veel hebben gepubliceerd over klimaatverandering hebben in het algemeen een goed begrip van de oorzaken van de opwarming, en zij hebben vaak meer artikelen gepubliceerd dan hun ‘sceptische’ collega’s.

Scientific consensus on human caused climate change vs expertise in climate science

Figuur: Mate van consensus over door mensen veroorzaakte klimaatverandering versus expertise in klimaatwetenschap. Zwarte cirkels zijn data op basis van studies van de afgelopen 10 jaar. Groene lijn is een fit door deze data.

De aanleiding voor dit review artikel was een specifiek commentaar van Richard Tol op het artikel van John Cook uit 2013. Cook vond een 97% consensus over de menselijke oorzaak van de huidige opwarming in de wetenschappelijke literatuur over klimaatverandering. Dat artikel is verguisd en geprezen. Tol betoogde dat Cook’s studie een ‘outlier’ is. Hij kwam tot die conclusie door een sterk vertekend beeld te geven van andere onderzoeken – waaronder de enquête die ik een aantal jaar geleden namens het PBL heb uitgevoerd. De auteurs van andere ‘consensus-studies’ waren evenmin te spreken over de misleidende weergave van Richard Tol van hun werk. Zodoende is het brede auteursteam ontstaan voor de huidige meta-analyse, waaruit blijkt dat Cook’s literatuuranalyse prima past binnen het spectrum van andere, vergelijkbare studies.

De video hieronder geeft een goed beeld van de context en conclusies van de huidige studie:

Lees verder

De verreikende menselijke invloed op het klimaat

De laatste tienduizend jaar of zo zijn wij mensen druk bezig geweest hier op aarde en hebben we het aanzicht van onze thuisplaneet behoorlijk veranderd. We hebben huizen en flats gebouwd, wegen, dammen en kanalen aangelegd, stukken water ingepolderd en heel veel bossen verwijderd. Sinds de industriële revolutie zijn we naast het ontbossen op grote schaal fossiele brandstoffen gaan verstoken en samen met de cementproductie heeft dat geleid tot een forse toename van de concentratie van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer (zie figuur 1). Andere activiteiten die we hebben ontplooid, hebben geleid tot de toename van de concentratie van andere broeikasgassen zoals bijvoorbeeld methaan (CH4) en lachgas (NO2) in de atmosfeer.

Figuur 1. De CO2-concentratie in de atmosfeer in de afgelopen 800.000 jaar. Bron Scripps.

De toename van broeikasgassen in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, en daardoor ook het zeeniveau. De wetenschap bij monde van het IPCC vertelt ons dat ongelimiteerd doorgaan met het opstoken van fossiele brandstoffen tegen 2100 zal leiden tot minstens enkele graden opwarming en dat daar allerlei risico’s voor de mensheid en ecosystemen aan verbonden zijn. In het laatste IPCC rapport staan veel grafieken en tabellen met prognoses voor allerlei emissiescenario’s waarin informatie te vinden is hoe ons klimaat er mogelijk voor zal staan aan het einde van deze eeuw. Het jaar 2100 is dan ook veelvuldig zichtbaar als laatste jaar in die IPCC grafieken en tabellen en dat zie je ook in de berichtgeving in de media (als voorbeeld hier, hier of hier). Na 2100 komt echter gewoon 2101 en, mits de zon niet onverwacht een nova wordt, zullen er nog veel meer jaren volgen. Wat zal er (ver) na 2100 met het klimaat van onze aarde gebeuren, hoe verhoudt zich dat tot het verleden en hoever in de toekomst zal onze invloed op dat klimaat nog voelbaar en zichtbaar zijn? Deze vragen zijn het onderwerp van een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Climate Change van hoofdauteur Prof. Peter Clark met bijdragen van een groot aantal andere bekende klimaatwetenschappers:
Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change

Lees verder

Satellieten, oppervlaktetemperatuur en opwarming

  • “Als alle data beschikbaar komen dan zullen we zien dat 2015 het warmste jaar zal zijn dat de aarde heeft meegemaakt sinds we betrouwbare data hebben.”
  • “Er is geen significante opwarming van de aarde gedurende de laatste 18 jaar.”

Twee citaten uit een video van Peter Sinclair die je onderaan dit blogstuk kunt vinden. De video is gemaakt naar aanleiding van een hoorzitting in de Amerikaanse Senaat (8 december 2015) waarin presidentskandidaat Ted Cruz zijn beste ‘klimaatsceptische’ beentje voorzet. Het warmste jaar en tevens geen opwarming, om Frank Boeijen te parafraseren: Is iedereen de temperatuur-weg kwijt? Warmt de aarde nou op of niet? Daar kunnen we kort over zijn: Jazeker warmt de aarde op en wij mensen zijn daar de veroorzakers van.

Lees verder

COP21 – Het klimaatakkoord van Parijs

Door Bart, Bob, Hans en Jos

Je kunt op verschillende manieren aankijken tegen het klimaatakkoord dat in Parijs is overeengekomen:

  • Er is unaniem een verscherpte ambitie overeengekomen: Onder de twee graden, liefst zelfs onder de anderhalf. In de tweede helft van deze eeuw beloven we met z’n allen broeiksgas-neutraal te zijn (waarbij de uitstoot gelijk is aan de opname). Alle landen nemen een verantwoordelijkheid en sommige elementen van het verdrag zijn juridisch bindend. Dit kan terecht historisch genoemd worden.
  • Die ambities zijn natuurlijk mooi, maar aan de andere kant moeten de gezamenlijke beloftes (de zogenaamde INDC’s) van alle landen nog flink aangescherpt worden om ook maar in de buurt te komen van die ambitieuze doelstellingen. Het wie, hoe en wanneer van ‘decarboniseren’ (een woord dat overigens niet voorkomt in het akkoord, mede op aandringen van Saoedi-Arabië) is dus niet in detail vastgelegd.

Uiteindelijk staat of valt het ermee hoe dit akkoord wordt opgepakt door overheden en bedrijfsleven: Gaat van dit akkoord een momentum uit waarmee de transitie naar een duurzame, broeikasgas-neutrale economie daadwerkelijk wordt ingezet, of blijft duurzaamheid het onderspit delven ten opzichte van korte termijn belangen, zoals tot nu toe meestal het geval lijkt te zijn? Of we de mooie ambities gaan halen is dus nog maar zeer de vraag. Wel kan er vanaf nu met dit akkoord gezwaaid worden om overheden en bedrijven onder druk te zetten hun emissies te reduceren.

Heleen de Coninck geeft in een kort stukje aan waar volgens haar de significante vooruitgang zit bij dit klimaatakkoord. Naast de aangescherpte ambitie qua temperatuurgrens zijn er meer nieuwe aspecten aan dit akkoord: Zo is er afgesproken dat in de tweede helft van deze eeuw er een balans moet zijn tussen de uitstoot en de opname van broeikasgassen, oftewel we moeten dan broeikasgas-neutraal zijn met z’n allen (al heeft dat woord het niet gehaald in de eindtekst). Daartoe moeten landen zo snel mogelijk pieken in hun emissies om daarna snel te dalen. Een aantal eerdere beslissingen (bijvoorbeeld de financiering voor adaptatie en mitigatie in ontwikkelingslanden van minimaal $100 miljard per jaar) zijn nu bekrachtigd in het akkoord, hetgeen het toch iets meer zekerheid geeft. De verschillende perspectieven (half vol/half leeg) komen ook in haar stuk terug:

“It shows a probably unrealistic but nevertheless much-needed signal that the world should try limiting global mean temperature rise to “well below” 2 degrees centigrade compared to pre-industrial levels.”

De tekst van het akkoord (waarschuwing: onleesbaar jargon) is te vinden bij de United Nations Framework Convention On Climate Change. Het akkoord is ook ondertekend door de EU (waaronder Nederland) en gaat in 2020 in, als het door minstens 55 landen wordt geratificeerd, die tezamen voor minstens 55% van de mondiale emissies verantwoordelijk zijn. Tot die tijd geldt formeel voor de landen die in Doha getekend hebben een verlenging van het “Kyoto Protocol”, maar dat betreft slechts 15% van de mondiale CO2-emissies.

De bevindingen van de klimaatwetenschap, zoals in de IPCC rapporten beschreven, vormen de basis van de VN onderhandelingen en van dit klimaatakkoord. De risico’s van ongebreidelde klimaatverandering en de noodzaak van emissiereductie om het gestelde doel te halen, worden erkend. Als je lange tijd doorbrengt met oeverloze discussies met ‘sceptici’ is dit wel een goede reality-check:

“Recognizing that climate change represents an urgent and potentially irreversible threat to human societies and the planet and thus requires the widest possible cooperation by all countries, and their participation in an effective and appropriate international response, with a view to accelerating the reduction of global greenhouse gas emissions,
Also recognizing that deep reductions in global emissions will be required in order to achieve the ultimate objective of the Convention and emphasizing the need for urgency in addressing climate change,..”

Een mooie illustratie van de noodzaak om iets aan klimaatverandering te doen verschaffen de onderstaande grafieken uit Ricke et al. 2015. De grafieken laten tevens zien dat de impact van klimaatverandering voor sommige systemen, zoals de koraalriffen en het akkerland voor basisvoedingsmiddelen, al hoog is bij een relatief geringe opwarming om daarna te verzadigen.

Lees verder