Kengetal van het klimaat

Deze week ging het in de media over de dramatische gevolgen voor mens en milieu van een opwarming van de aarde. In sommige zaaltjes gaat het echter hardnekkig over de vraag of we die opwarming eigenlijk wel goed begrijpen. Terecht?

Het zaaltje in perscentrum Nieuwspoort zat vol met voornamelijk wat oudere heren. Twee kritische klimaatdeskundigen hadden zojuist een rapport gepresenteerd, en de stemming was opgetogen. Het klimaat blijkt minder gevoelig voor de toename van broeikasgassen dan het IPCC ons wil doen geloven, was de boodschap die klimaatjournalist Marcel Crok en wiskundige Nicholas Lewis brachten onder de ronkende titel Hoe het IPCC goed nieuws over klimaatverandering verborg. En dus zal de opwarming van de aarde lager uitvallen dan dit internationale klimaatpanel van de Verenigde Naties voorspelt.


De zaal was tevreden - dit zou miljarden aan belastinggeld kunnen schelen! - maar op internet barstte de discussie onmiddellijk na de presentatie, begin deze maand, in alle hevigheid los. Het IPCC heeft de zaak weer eens te alarmerend voorgesteld, gromde het ene kamp. De klimaatsceptici proberen de zaak weer eens te verdraaien, bromde het andere kamp.


Het geschil concentreert zich rond een begrip dat de meeste mensen niet veel zal zeggen: de 'klimaatgevoeligheid'. Dat getal drukt uit hoeveel graden de temperatuur op aarde stijgt als de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer zou verdubbelen.


Rond de drie graden, wijzen klimaatmodellen uit. Rond de drie graden, valt ook af te leiden uit reconstructies van het oerklimaat van de afgelopen miljoenen jaren. Maar er is een probleem. Wie de gegevens uit de echte wereld sinds 1850 bekijkt - de tijd waarin de eerste meetinstrumenten in gebruik werden genomen - komt ongeveer een graad lager uit.


Op slechts 1,75 graden zelfs in plaats van 3, concludeerden Crok en Lewis, nadat ze alle studies waarop het laatste IPCC-rapport was gebaseerd hadden doorgespit en de beste eruit hadden gekozen. Of de selectie van Crok en Lewis wel eerlijk is, dat valt getuige de internetdiscussies te betwisten, maar áls dat zo is, betekent het dat de aarde om de een of andere reden een stuk langzamer opwarmt dan iedereen denkt. Zonder extra klimaatbeleid zal de opwarming dan aan het einde van de eeuw rond de 2,5 graden hoger liggen ten opzichte van 1900. Dat is een volle graad minder dan de ongeveer 3,5 graden die het IPCC voorspelt. Voor de zeespiegelstijging zou dat een verschil maken van enkele centimeters.


Hoe gevoelig is het klimaat nu echt? Het lijkt misschien logisch om de isolerende werking van CO2 gewoon even in het lab op te meten. Maar de aarde is geen lege ruimte met alleen maar CO2; de uiteindelijke opwarming is afhankelijk van veel meer dan broeikasgassen alleen. Waterdamp die isoleert. Fijnstof dat het zonlicht weerkaatst. Oceanen die een deel van de warmte opnemen. In dat spel is het warmte opnemende broeikasgas CO2 maar een van de stuwende krachten.


Vandaar ook dat klimaatwetenschappers de aarde zelf vaak als hun laboratorium beschouwen, en het oerklimaat als meetexperiment. Of dat ze computermodellen gebruiken, waarin ze alles wat bekend is samenvoegen en alles wat onbekend is proberen te achterhalen door te kijken welk model het best aan de waarnemingen voldoet. En nu zijn er dus de metingen, met hun opwarming van slechts 2,5 graden.


Dat is politiek gezien overigens nog steeds te veel. Ergens rond de 2 graden ligt de grens tussen opwarming met grote (of dure) gevolgen, en opwarming waarvan we in de praktijk niet veel hinder zullen ondervinden, denken de meeste deskundigen. Boven die grens krijgen we meer last van bijvoorbeeld hittegolven, stormen, wateroverlast en extreme droogte, luidt de aanname.


Mochten Lewis en Crok met hun optimistische scenario gelijk hebben, dan wordt de internationaal afgesproken doelstelling om onder de 2 graden opwarming te blijven minder fors overschreden dan in de voorspellingen van het IPCC. 'En we bereiken de kritieke grens een stuk later', zegt Crok. 'We boeken tijdwinst, en hoeven dus minder overhaaste beslissingen te nemen.'


Die tijdwinst zou ongeveer 20 jaar bedragen, becijfert Wilco Hazeleger, klimaatwetenschapper bij het KNMI. Hij noemt het verschil tussen de modelresultaten en de metingen van de afgelopen 160 jaar 'interessant en erg belangrijk'.


Het lijkt misschien evident dat het klimaat maar matig gevoelig is voor broeikasgassen. Sinds een jaar of 15 is de opwarming van de dampkring, na zo'n 25 jaar razendsnelle opwarming, immers nagenoeg tot stilstand gekomen. 'Maar dat heeft met klimaatgevoeligheid waarschijnlijk niets te maken', zegt Bart Verheggen, atmosferisch wetenschapper, blogger, en oprichter van de website Klimaatverandering. 'Klimaatschommelingen met een tijdsduur van 10 tot 20 jaar zijn voornamelijk natuurlijke variaties, die te maken hebben met veranderingen in wind- en oceaanstromingen en de daaraan verbonden hoeveelheid warmte die de oceanen kunnen opnemen.'


Zo ging de opwarming in de jaren tachtig en negentig juist heel snel. Dergelijke schommelingen worden over de gemeten 150 jaar uitgemiddeld, beaamt Crok. 'Dat betekent dat de analyse erg gevoelig is voor de keuze van het begin- en eindpunt', constateert Verheggen. 'Als je de meetperiode een paar jaar verschuift, geeft dat al een ander resultaat.'


Dat illustreert waar al het gekissebis uiteindelijk over gaat: wat is eigenlijk de juiste methode om de klimaatgevoeligheid te bepalen? Hadden de onderzoekers de beschikking over een statistisch verantwoorde hoeveelheid aardbollen die ze onder gelijke omstandigheden konden blootstellen aan verschillende doseringen CO2, dan zouden ze er snel uit zijn. Maar klimaatwetenschappers moeten zich behelpen met imperfecte modellen, onnauwkeurige schattingen, aannamen en versimpelingen over de veranderende omstandigheden door de tijd.


Crok en Lewis zijn er al uit. Zij noemen de methode die is gebaseerd op metingen per definitie 'superieur' - de suggestie dat sommige klimaatwetenschappers hun modelresultaten betrouwbaarder vinden dan de observaties werd in het Nieuwspoortzaaltje zelfs met hoongelach ontvangen. Maar volgens Hazeleger is dat te gemakkelijk gedacht, en valt met geen mogelijkheid te zeggen welke methode de beste is. 'Neem de reconstructies van het oerklimaat. Die geven weliswaar zeer grove schattingen, maar hebben het voordeel dat ze een lange periode bestrijken. Daarmee filter je de grilligheden van de natuur er beter uit', zegt hij.


Intussen hebben ook de onderzoeken waarop Crok en Lewis leunen beperkingen. De hoeveelheden broeikasgassen en fijnstof worden tegenwoordig weliswaar vrij nauwkeurig met satellieten gemeten, en hoeveel warmte er in de oceanen verdwijnt, kan men sinds een jaar of tien afleiden uit temperatuurmetingen aan de diepzee. Maar dat zijn allemaal recente ontwikkelingen: voor het eerste (en langste) gedeelte van de meetreeks sinds 1850 zijn de waarnemingen zeer schaars.


'Die gaten in de kennis moeten worden opgevuld met aannamen en schattingen', zegt Hazeleger. En hoe de onderzoekers aan die schattingen komen? 'Dat zijn vaak modelresultaten', mailt Lewis als antwoord op die vraag. Bekvechten welke klimaatgevoeligheid de juiste is heeft daarom weinig zin, vindt Guido van der Werf, klimaatwetenschapper bij de Vrije Universiteit Amsterdam. 'We moeten zien uit te vinden waar de verschillen vandaan komen tussen de modellen en de waarnemingen. Dan komen we verder.'


Een belangrijke verdachte heeft zich al als oorzaak aangediend: de invloed van wolken en fijnstof - het hoofdpijndossier van iedere klimaatwetenschapper. Stof- en wolkdeeltjes reflecteren zonlicht, en fungeren zodoende als een soort parasol: ze verkoelen het klimaat. Hoe sterk deze afkoeling is, is echter een van de grootste onzekerheden in alle klimaatvoorspellingen, al was het maar omdat verschillende wolken verschillend effect hebben. De onzekerheid lijkt bovendien eerder groter dan kleiner te worden.


Het IPCC stelde in zijn laatste rapport het afkoelende effect van de deeltjes naar beneden bij, op grond van nieuwe metingen en modelresultaten. Volgens Crok moet dat betekenen dat de opwarming door CO2 meevalt: een deel van de hitte kan dan simpelweg verklaard worden uit het feit dat de parasol niet zo goed werkte als iedereen dacht. Dat zou betekenen dat ook de opwarming die ons door extra CO2-uitstoot nog te wachten staat uiteindelijk lager uitpakt.


Daags na de persconferentie in Nieuwspoort verscheen alweer een studie die precies het tegenovergestelde beweert. Wie de verdeling van de stofdeeltjes over de aardbol correct meeneemt in de modellen, ziet de verkoelende werking ervan juist hoger worden, schreven onderzoekers in het vakblad Nature Climate Change. Anders gezegd: of je parasol nou goed of slecht is, je hebt er pas iets aan als je hem een beetje handig neerzet. Het fijnstof zweeft voornamelijk in het noordelijk halfrond boven het vasteland door de lucht, waar het door allerlei op elkaar inwerkende processen meer kan uitrichten dan boven zee. Dat het broeikasgas in het verleden sterk genoeg was om de temperatuur zelfs onder dit efficiënt geplaatste zonnescherm op te drijven, betekent volgens dit onderzoek dat de aarde door de extra CO2 in de toekomst warmer zal worden dan eerder voorspeld. Eerder dit jaar toonden onderzoekers in Nature al aan dat ook klimaatmodellen die de vorming van verschillende wolksoorten correct weergeven niet minder, maar juist méér opwarming laten zien dan de simpelere modellen.


De wetenschap is er nog niet uit. Het IPCC heeft afgelopen jaar dan ook - geheel tegen zijn gewoonte in - geen 'meest waarschijnlijke waarde' voor de klimaatgevoeligheid gegeven, alleen een onder- en bovengrens. De klimaatgevoeligheid bevindt zich ergens tussen de 1,5 en 4,5 graden, meldt het vijfde rapport dat het klimaatpanel in september uitbracht. En wat de werkelijke waarde van het opwarmingsgetal ook is, dáár zullen weinig deskundigen het mee oneens zijn.


IPCC

Afgelopen zondag presenteerde het VN-klimaatpanel IPCC in Yokohama het vijfde rapport over de gevolgen van een opwarmende aarde. Die zijn zorgwekkender naarmate de opwarming groter is. Vooral ecosystemen en culturen staan nu al onder druk en kunnen boven de 2 graden opwarming snel teloor gaan. Ook de voedselvoorziening is een kwetsbaar punt.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden