Klimaatverandering heeft nu al ongekende gevolgen voor de leefbaarheid op onze aarde. Zo’n 3,5 miljard mensen leven in regio’s die zeer kwetsbaar zijn voor de gevolgen van klimaatverandering, en aan het eind van deze eeuw zou meer dan 50% van de wereldbevolking kunnen worden blootgesteld aan levensbedreigende condities, onder meer door extreme hitte. Dat volgt uit de samenvatting van literatuur over de impacts van klimaatverandering, opgesteld door het IPCC in een van de recentste rapporten (AR6 WGII).
De schade of kosten van klimaatverandering worden vaak in economische termen uitgedrukt, en als het wel gaat over de mens, dan bijvoorbeeld over gezondheidsrisico’s. Leefbaarheid is een lastig concept om te kwantificeren. Toch heeft een groep onderzoekers dat geprobeerd in een recent verschenen artikel in Nature Sustainability. Ze baseren zich daarbij op de ‘menselijke klimaatniche’ (human climate niche), zie de grofweg definiëren als de bandbreedte van het klimaat waarbinnen mensen een bestaan kunnen leiden, ofwel waarbinnen een samenleving kan functioneren. Hun resultaten laten zien dat nu al meer dan 600 miljoen mensen buiten de niche vallen die historisch gezien leefbaar is voor de mens, door de gevolgen van klimaatverandering. Aan het eind van deze eeuw en met de huidige klimaatbeloftes (~ 2,7°C opwarming) zou grofweg een derde van de wereldbevolking buiten deze leefbare niche vallen.
Temperatuurverloop in Mogadishu, Somalië. Bron: Ed Hawkins / showyourstripes.info.
Sinds het najaar van 2020 heeft de Hoorn van Afrika te kampen met ernstige droogte. Dat leidt tot onder meer misoogsten en veesterfte, ondervoeding, vluchtelingenstromen en oplopende conflicten. De regio is een van de armste ter wereld en bijzonder kwetsbaar voor extreem weer en klimaatverandering, onder meer omdat een aanzienlijk deel van de bevolking leeft als kleinschalige boer of als nomadische veehouder. Eind april publiceerde World Weather Attribution (WWA) een attributie-onderzoek naar de droogte. Negentien onderzoekers uit zeven landen werkten mee aan dit onderzoek. Vanuit Nederland waren er bijdragen van het KNMI, de universiteiten van Utrecht en Twente en het Rode Kruis Klimaatcentrum in Den Haag. WWA is in 2014 opgericht met als doel om relatief snel uitspraken te kunnen doen over een eventuele menselijke invloed op klimaatgerelateerde rampen. Er is een vaste procedure ontwikkeld om dit soort onderzoek uit te voeren.
Het resultaat van de studie is schokkend: de extreme droogte is grotendeels toe te schrijven aan de opwarming van het klimaat. De kans op een droogte van deze omvang is door de opwarming zeker honderd keer zo groot geworden. Met daarbij wel de kanttekening dat dit de conclusie is van het klimatologische deel van het verhaal. Want het rapport gaat ook uitgebreid in op de context waarin de droogte zich afspeelt. Die context heeft veel invloed op de kwetsbaarheid van de bevolking en de economie en dus op de uiteindelijke gevolgen.
Somalië, Ethiopië en Kenia, de getroffen landen, zijn niet in alle opzichten identiek en dus is de problematiek niet overal hetzelfde. Maar er zijn wel overeenkomsten. Alle drie de landen hebben een lange geschiedenis van droogtes, afgewisseld met periodes van extreme regen en overstromingen. Enerzijds hebben regeringen, bedrijven, de bevolking en de hulporganisaties die er actief zijn geleerd om zich op dergelijke extremen in te stellen. Maar anderzijds blijven ze bijzonder kwetsbaar, als gevolg van onder meer armoede, gewapende conflicten, grote aantallen vluchtelingen, ontbossing en milieuverontreiniging, tekorten aan relevante expertise, een gebrekkige informatie-infrastructuur, slecht bestuur of botsende belangen tussen kleinschalige boeren en nomadische groepen enerzijds en andere economische partijen anderzijds.
Het mooie weer vraagt om aandacht, dat geldt ook voor veel nieuw klimaatonderzoek én voor een naderende El Niño.
De afgelopen jaren stonden in het teken van een ‘triple dip’ La Niña: een periode waarin de passaatwinden versterkt van oost naar west waaien over de Stille Oceaan. De wind drijft het, door de zon opgewarmde, oppervlaktewater voor zich uit waarna het (zouter en dichter geworden door verdamping) afzinkt voor de kust van Azië. Tijdens een La Niña gaat er relatief méér van de zonnewarmte naar het ‘compartiment’ oceaan en minder naar de atmosfeer. De mondiaal gemiddelde oppervlaktetemperatuur blijft dan ook wat achter tijdens La Niña jaren: het is koeler dan de trend zou doen verwachten.
Inmiddels dienen de eerste signalen van een El Niño zich aan. De passaatwinden nemen af of de windrichting keert zelfs om: de ‘westerlies’.
Warm oppervlaktewater gaat zich dan ophopen voor de kust van Midden-Amerika. Nog een aspect van El Niño is, dat daar het opwellen van koud water uit de diepe oceaan vervangen wordt door het warme zeewater dat, vanuit de westelijke Stille Oceaan, terugstroomt onder het oceaanoppervlak. Een dwarsdoorsnede langs de evenaar, met de zeewatertemperaturen van 27 februari t/m 28 april dit jaar, toont deze ‘Kelvin waves’:
Tijdens El Niño jaren komt een deel van de warmte die eerder in het oceaanwater is geaccumuleerd weer aan de oppervlakte en warmt alsnog de atmosfeer op. Met aanzienlijke gevolgen: soms sterke neerslag in Mexico en in delen van de VS terwijl er langdurige droogte in het Amazonegebied kan heersen. Dit laatste heeft ook gevolgen voor de koolstofcyclus. Tijdens El Niño jaren blijft er dan relatief méér van onze emissies in de dampkring: een grotere ‘airborne fraction’, zoals beschreven in dit blogstuk door prof. Guido van der Werf.
Een spannende vraag is: gaan we een nieuw mondiaal jaarrecord zien, qua oppervlaktetemperatuur? Bij de vorige El Niño van 2016 was dit wel zo. Toch werd 2020 al bijna even warm zónder El Niño. De stijgende trend en de 0,05 á 0,2 graden extra die een El Niño met zich brengt, laten een nieuw record wel vermoeden. En… gaan we misschien zelfs al over de +1,5 °C heen? Over deze vraag schreven klimaatwetenschappers Zeke Hausfather en Andrew Dessler een interessant verhaal met deze grafiek:
De groene t/m rode bolletjes geven een geprojecteerde temperatuur-anomalie aan voor het jaar 2024, bij een matige of juist heel sterke El Niño. En… er is een kleine kans dat het jaar 2024 al de +1,5 °C van het Klimaatakkoord van Parijs gaat overschrijden. Zou dit betekenen dat de doelstelling van het Akkoord dan niet gehaald is? Nee, want de ene anderhalve graad is de andere niet.
Overigens zijn er goede redenen waarom een nieuw jaarrecord niet in 2023 maar pas in 2024 verwacht wordt. Uit een eerdere studie door Foster & Rahmstorf (2011) blijkt dat de mondiaal gemiddelde oppervlaktetemperatuur zo’n 3 tot 6 maanden na-ijlt op ENSO, en het ziet ernaar uit dat we pas vanaf augustus of september van een volledige El Niño kunnen spreken. Deze studie is al eens eerder besproken door Bart Verheggen.
Hoe dan ook, een komende El Niño is interessante gespreksstof! In deze Open Discussie kunnen zaken die geen betrekking hebben op specifieke blogstukken aan de orde worden gebracht, indien het verband houdt met klimaatverandering.
Een treffende titel, die ik niet zomaar uit mijn duim zuig, maar die de belangrijkste conclusie van een recent onderzoek van onder meer het Centraal Planbureau (CPB) vertegenwoordigt. Een paar dagen geleden verscheen de publicatie getiteld “Koolstofkosten en prestaties van industriële bedrijven: bewijs uit internationale microdata” waarin wordt onderzocht hoe industriële bedrijven reageren op klimaatbeleid. De belangrijkste conclusie is dat bedrijven doorgaans hun bedrijfsvoering aanpassen, in plaats van te verkassen naar landen met minder streng klimaatbeleid. Daarnaast lijkt de winst, productiviteit en omzet niet gedrukt te worden door klimaatbeleid.
Foto van de Hongaarse Csepel fabriek aan de Donau. Foto via Unsplash.Lees verder →
Op 11 december 1895 presenteerde Svante Arrhenius een artikel bij de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen, dat enkele maanden later werd gepubliceerd in zowel een Duits- als een Engelstalige versie: ‘On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground’. Het is een van de belangrijkste artikelen uit de geschiedenis van de klimaatwetenschap. Arrhenius berekende als eerste de invloed op de wereldtemperatuur van een toe- of afname van de CO2-concentratie. Eenvoudig was dat niet. Er waren bijvoorbeeld nog geen bruikbare laboratoriummetingen van de absorptie van warmtestraling door CO2. Arrhenius berekende die absorptie uit metingen van warmtestraling van de maan, die waren uitgevoerd door de Amerikaanse astronoom en natuurkundige Samuel Pierpoint Langley. En dat was nog maar een klein stukje van het complexe en uitgebreide rekenwerk dan nodig was. Om niet de rest van zijn leven aan het rekenen te blijven, moest Arrhenius een hele serie vereenvoudigende aannames doen.
Zijn conclusie was dat de gemiddelde temperatuur op aarde met 5 tot 6°C zou stijgen als de CO2-concentratie zou verdubbelen. Dat is bijna het dubbele van de 3°C (of een ‘likely range’ van 2,5 tot 4°C) uit het laatste IPCC-rapport. Maar gezien alle complicaties en onzekerheden toch best een indrukwekkend resultaat. Al kwam er ook wel een beetje geluk bij kijken: de diverse onnauwkeurigheden in de berekeningen van Arrhenius compenseerden elkaar voor een deel. Dat beetje geluk kwam hem ook wel toe, omdat uit zijn artikel blijkt dat hij de theoretische kant van de berekeningen helemaal doorgrondde. Hij wist waar de voetangels en klemmen zaten, ook was het dan niet mogelijk om die helemaal te ontwijken.
Rekenen of meten?
Knut Ångström
Ondanks zijn indrukwekkende theoretische kennis wist Arrhenius lang niet al zijn tijdgenoten te overtuigen. En natuurlijk lieten alle vereenvoudigingen in zijn berekeningen ook wel ruimte voor scepsis. Knut Ångström, zoon van de beroemde natuurkundige Anders Ångström, werd Arrhenius’ bekendste tegenstrever. Ångström dacht dat het nabootsen van de aardatmosfeer in een laboratoriumexperiment een betere manier was het effect van CO2 te benaderen dan dat ingewikkelde rekenwerk. Het experiment kwam qua opzet overeen met dat waarmee John Tyndall halverwege de negentiende eeuw had aangetoond dat CO2 en waterdamp de belangrijkste broeikasgassen zijn omdat ze warmtestraling absorberen, en stikstof en zuurstof niet. De opstelling bestond uit een buis, gevuld met het te onderzoeken gas, met aan de ene kant een bron van warmtestraling en aan de andere kant een detector. Hoe meer warmtestraling de inhoud van de buis absorbeerde, hoe minder er de detector zou kunnen bereiken. Dat was in elk geval het principe, want er was nog wel het een en ander aan randapparatuur en meetprocedures nodig om het echt te laten werken.
Er was de afgelopen tijd het nodige te doen over wat Shell lang geleden al wist over klimaatverandering, en welke informatie ze daarover hebben achtergehouden. Aanleiding was een uitgebreid onderzoek van Vatan Hüzeir van de Erasmus Universiteit Rotterdam, waarover onder meer Follow The Money berichtte.
Het is niet mijn bedoeling om het straatje van Shell schoon te vegen, maar een beetje context en nuance is wel op zijn plaats. Vooral over de stand van de wetenschap in de jaren ’70 en vroege jaren ’80. Zo hier en daar lijkt de indruk te zijn ontstaan dat Shell in die tijd al bezig was met het dwarsbomen van klimaatmaatregelen. Dat ligt wat genuanceerder. Zo hier en daar bracht een politicus klimaatverandering wel eens ter sprake; in 1970 deed SGP’er Van Rossum dat bijvoorbeeld in de Tweede Kamer. Maar het stond nog nergens als serieus beleidsthema op de kaart. Onder meer omdat de meeste klimaatwetenschappers het te vroeg vonden om het probleem op het bordje van de politiek te leggen. Het broeikaseffect was weliswaar al een dikke eeuw onomstreden wetenschap, en dat meer CO2 voor een warmer klimaat zou zorgen stond ook niet ter discussie. Maar er was nog wel debat over hoeveel het op zou kunnen warmen, en hoe schadelijk dat zou zijn. Een meerderheid in de klimaatwetenschap zag klimaatverandering nog als een probleem dat op hun eigen bordje lag, en daar ook hoorde.
De diverse klimaatrapporten die sinds midden jaren ’60 verschenen, vooral uit de VS, illustreren dat. Klimaatverandering als gevolg van het toenemende gebruik van fossiele brandstoffen werd daarin weliswaar als potentieel toekomstig probleem genoemd, maar het eindigde altijd met de constatering dat er nog veel onzeker was en dat eerst nog maar eens meer onderzoek moest worden gedaan voordat er eventueel besloten zou worden tot maatregelen. De jonge klimaatwetenschapper Stephen Schneider kwam in 1976 in aanvaring met zijn meer behoudende (en vaak oudere) vakgenoten, toen hij een populairwetenschappelijk boek schreef over het onderwerp: The Genesis Strategy. Het was ‘te politiek’, was het verwijt, ook al liet Schneider zeker nog ruimte voor twijfel. Hij begon zijn boek met een verhaal over een bemanningslid van een schip, niet heel hoog in rang, dat meende in de mist een flard te hebben gezien van een opdoemende ijsberg. En stelde de vraag hoe ver dat bemanningslid zou mogen of moeten gaan om de kapitein te waarschuwen voor dat mogelijke, maar onzekere grote gevaar. Uitleg over wat hij bedoelde met dat verhaal lijkt me overbodig. Maar veel vakgenoten vonden toch dat hij voorbarig was met zijn waarschuwing. Hetzelfde overkwam glacioloog John Mercer in 1978, toen hij waarschuwde dat opwarming van het klimaat door de mens op termijn voor meters zeespiegelstijging zou kunnen zorgen, door het instabiel worden van delen van de ijskap van West-Antarctica.
In mijn vorige blog zette ik mijn motivaties uiteen om op 11 maart mee te gaan met Scientist Rebellion naar het steunprotest van de A12 blokkade in hartje Den Haag. Een belangrijke motivatie is het enorme bedrag aan subsidies die de Nederlandse staat nog elk jaar op een presenteerblaadje aan de fossiele industrie aanreikt. 17,5 miljard euro is het bedrag dat geregeld valt en op menig protestbord te zien was. Aan het eind van mijn vorige blog ging ik kort op dat bedrag in.
Een foto tijdens het klimaatprotest op de A12 op 11 maart. Foto via Jana Vítková.
De 17,3 miljard (naar boven afgerond: 17,5 miljard) aan fossiele subsidies komt uit een analyse van onderzoeker en voormalig Europarlementariër Alman Metten, gepubliceerd op het economisch discussieplatform MeJudice in 2021. Het bedrag en de berekening kwamen veelvuldig in het nieuws, onder meer doordat Extinction Rebellion veel aandacht gaf aan het bedrag. Maar er was ook kritiek op bepaalde aannames die in de analyse werden gemaakt, en op het feit dat bepaalde posten niet zouden worden meegenomen. Recent beloofde Metten in het FD dat hij met een herziene berekening zou komen. Nu is het zo ver: en de subsidies pakken alleen maar hoger uit.
Temperatuurverloop van de afgelopen 12.000 jaar volgens het laatste IPCC-rapport. Rechts is ook de bandbreedte van de temperatuur van het vorige interglaciaal weergegeven. Bron: IPCC AR6 WGI Technical Summary.
Dit stuk gaat over een artikel in Nature met de titel: ‘Revisiting the Holocene global temperature conundrum’. Die titel zou de indruk kunnen wekken dat het temperatuurverloop gedurende het Holoceen nog een groot raadsel is. In werkelijkheid valt dat best mee. De grote lijn van dat temperatuurverloop is bekend. Het Holoceen, het huidige interglaciaal, begon 11.700 jaar geleden met een laatste stukje opwarming vanuit de laatste ijstijd (het Weichselien, ook wel Würm genoemd en in de VS Wisconsinan): zo’n 2 tot 3 °C. Die opwarming zat vooral aan het begin: 9.000 jaar geleden was de temperatuurstijging al aardig afgevlakt. Aan het eind van het Holoceen zit de snelle antropogene opwarming, inmiddels ongeveer 1,2 °C in anderhalve eeuw. Daar tussenin is de gemiddelde wereldtemperatuur redelijk constant. Maar niet helemaal constant.
Het raadsel zit ‘m in de details. En vooral die van de laatste 6.000 tot 7.000 jaar. Volgens een aantalstudies koelde de wereld in die periode ongeveer een halve tot een hele graad af, tot het begin van de industriële revolutie. Maar anderen vonden juist aanwijzingen voor een opwarming van enkele tienden van een graad. In de afgelopen jaren zijn er wat mogelijke verklaringen geopperd voor dat verschil. Maar het raadsel is nog niet helemaal opgelost. Ook het nieuwe artikel heeft die oplossing niet, maar het geeft wel een mooi overzicht van de wetenschappelijke stand van zaken.
Ik stond afgelopen zaterdag op de A12 in Den Haag. Niet in de file in de auto, maar met vlag en tamboerijn te protesteren tegen de 17,5 miljard euro die de Nederlandse overheid nog steeds elk jaar aan fossiele subsidies uitgeeft. Het was de zesde keer dat Extinction Rebellion een protest organiseerde op de A12 om te demonstreren met dezelfde eis: stop fossiele subsidies.
Ik was er voor het eerst bij. Eerder ben ik wel bij klimaatmarsen, demonstraties en stakingen geweest. Maar dit was de eerste keer op een autoweg, in plaats van een plein, veld of weg. En deze demonstratie was eigenlijk niet goedgekeurd. Burgerlijk ongehoorzaam dus.
Foto van Scientist Rebellion tijdens de blokkade van de A12 11 maart. Foto via Thomas FossenLees verder →
Historisch mondiaal energieverbruik. De rode lijn geeft het verbruik aan bij een groei van 2,3% per jaar. Bron: Murphy 2022
Begin dit jaar schreef ik hier dat oneindige exponentiële groei niet bestaat. En dat dat dus ook voor de economie een illusie is. Dat volgt uit basale rekenkundige logica. Vroeg of laat botst een exponentieel groeiend systeem op zijn grenzen. Een artikel van de Amerikaanse natuurkundige Thomas W. Murphy jr in Nature Physics bevat enkele mooi uitgewerkte rekenvoorbeelden die dat illustreren. Dat artikel is afgelopen zomer al gepubliceerd, maar trok pas recent de aandacht. De eerste gedachten van Murphy hierover gaan nog verder terug. Hij beschreef ze in 2011 al op zijn eigen blog. Omdat het meest in het oog springende rekenvoorbeeld over klimaat en energie gaat, leek het me de moeite waard om er hier aandacht aan te besteden.
Op dit moment bedraagt ons wereldwijde energieverbruik maar een fractie van wat we van de zon ontvangen. Ongeveer een honderdste van een procent. In theorie zou onze hele economie dus best op duurzame energie kunnen draaien, die (direct of indirect, via bijvoorbeeld wind of biomassa) door de zon wordt geleverd. Maar als ons energieverbruik blijft stijgen in het tempo van de afgelopen eeuw, met zo’n 2 tot 3 procent per jaar, lukt dat niet zo heel erg lang. Voor het gemak rekent Murphy met een groeipercentage van 2,3; dat komt neer op een vertienvoudiging per eeuw. Met dat groeitempo zouden we over 400 jaar evenveel energie gebruiken als de zon levert. Het zal duidelijk zijn dat de grens van wat we aan zonne-energie kunnen oogsten veel eerder wordt bereikt.
Naast de zoekfunctie is er ook deze lijst met blogposts, gerangschikt naar onderwerp. Wij schrijven voornamelijk over klimaatwetenschap en het publieke klimaatdebat.
De theorie van warmte: Een geschiedenis van de wetenschap achter klimaatverandering
Uitgegeven door Athenaeum.
Wat iedereen zou moeten weten over klimaatverandering
Uitgegeven door Prometheus
Klimaatverandering 
