Wordt de klimaatinvloed van aerosolen onderschat?

Verloop van menselijk en natuurlijke invloedsfactoren (forceringen) op de gemiddelde temperatuur van het aardoppervlak sinds 1750. Bron: IPCC AR6.

Met alle klimaatrecords die er in het afgelopen jaar werden verbroken, was er plotseling ook de nodige aandacht voor het afkoelende effect van aerosolen. Een afname van de uitstoot van aerosolen heeft mogelijk bijgedragen aan de hoge temperaturen. Wie niet zo thuis is in de klimaatwetenschap zou kunnen denken dat dat een helemaal nieuw inzicht was. Dat is zeker niet het geval. Je zou kunnen zeggen dat de gemiddelde nieuwsconsument die invloed van aerosolen mogelijk heeft onderschat. Maar voor wetenschappers geldt dat zeker niet.

Aerosolen werden in 1971 al besproken, toen een internationale groep van zo’n dertig wetenschappers bij elkaar kwam om een mogelijke toekomstige onbedoelde verandering van het klimaat door toedoen van de mens te bespreken. Sommige deelnemers verwachtten toen dat afkoeling door aerosolen de opwarming door een toenemende concentratie van broeikasgassen zou overvleugelen. Dat is anders gelopen, onder meer doordat de uitstoot van broeikasgassen sindsdien is blijven toenemen, terwijl er maatregelen zijn genomen om de uitstoot van aerosolen te beperken. Dat is natuurlijk de reden waarom aerosolen niet zo veel in het nieuws zijn en broeikasgassen vaker: de broeikasgassen zijn het grote probleem.

Lees verder

Het Antropoceen bestaat niet. Leve het Antropoceen!

Door: Sjoerd Kluiving, VU Amsterdam

Zo kopte de Britse krant The Guardian enkele weken terug, toen het nieuws lekte dat de Subcommison on Quaternary Stratigraphy (SQS) van de International Union of Geological Sciences (IUGS) in meerderheid het voorstel afstemde dat de midden 20e eeuwse ‘Great Acceleration’ de ‘golden spike’ (ondergrens) van het Antropoceen zou zijn. Toen het nieuws brak, berichtten CNN en Nature gelijktijdig in soortgelijke berichtgeving. Maar wat is hier nu eigenlijk aan de hand? Behalve dat een deel van de leden van de SQS bezwaar maakten op basis van procedures tijdens de stemming, die overigens door een hogere commissie weer teniet zijn gedaan, vormt de stemming het sluitstuk van 10 – 15 jaar discussie over een nieuw geologisch tijdperk, waarvoor in 2009 de Anthropocene Working Group is opgericht.

Nadat de scheikundige Paul Crutzen, de Nederlandse Nobelprijswinnaar, in 2000 de discussie over het Antropoceen nieuw leven inblies, nadat daarvoor de term op academisch onbegrip leidde, is er in de 21e eeuw een stroom van publicaties op gang gekomen die eerst vanuit de natuurwetenschappen kwam. Niet lang daarna werd het Antropoceen ook binnen de domeinen van de geestes- en sociale wetenschappen belicht en bediscussieerd.

Het Antropoceen kan worden gedefinieerd als de periode waarin de mens een diepgaande en gevaarlijke invloed heeft op het (sub)oppervlak (land en water), de biosfeer en de atmosfeer van de aarde. Vandaag de dag bevinden we ons in het derde decennium van de 21e eeuw en ervaart onze wereld een polycrisis op natuurlijk, cultureel en sociaal gebied. Klimaatverandering en het verlies aan biodiversiteit gaan hand in hand met meervoudige maatschappelijke transities. In onze zoektocht naar (economische) groei en ontwikkeling hebben we onze natuurlijke omgeving volledig overweldigd en bedreigen we in feite de stabiliteit van samenlevingen. Elizabeth Kolbert, aardwetenschapper en schrijfster van het boek ‘The Sixth mass extinction’ [1], heet ons welkom in het Antropoceen en vat de impact van de mens op ons aardoppervlak en onze atmosfeer vandaag de dag samen [2]:

a) We hebben meer dan de helft van het ijsvrije land op aarde veranderd;

b) We hebben de meeste grote rivieren ter wereld afgedamd of omgeleid;

c) Kunstmestfabrieken en peulgewassen leggen meer stikstof vast dan alle terrestrische ecosystemen samen;

d) Vliegtuigen, auto’s en elektriciteitscentrales stoten honderd keer meer CO2 uit dan vulkanen doen;

e) Wij veroorzaken regelmatig aardbevingen;

f) Vandaag de dag wegen mensen meer dan acht keer zoveel als wilde dieren;

g) Homo Sapiens is de belangrijkste veroorzaker van uitsterving en ook van soortvorming geworden.

Lees verder

Invloed van weersextremen op de massabalans van ijskappen

Massaverlies van ijskap van Antarctica sinds 2002. Bron: Hanna et al.

‘A single Antarctic heatwave or storm can noticeably raise the sea level’, is de kop boven een artikel op The Conversation van alweer een tijdje geleden. Het bleek geen resultaat te zijn van nieuw wetenschappelijk onderzoek, maar een opvallende constatering uit een overzichtsartikel dat op een rijtje zet wat er bekend is over het smelten van ijskappen op verschillende tijdschalen. Het blijkt dat een korte periode van bijvoorbeeld extreme warmte of regenval een grote invloed kan hebben op de massabalans van de ijskappen van Groenland en Antarctica over een heel jaar. Zo’n periode duurt soms maar een week, of nog minder. Een extreem hoeft overigens niet altijd tot massaverlies te leiden. Het kan ook de andere kant op gaan, als er in korte tijd heel veel sneeuw valt.

Massaverlies van de Groenlandse ijskap sinds 2002. Bron: Hanna et al.

Het mag dan geen helemaal nieuw onderzoeksresultaat zijn, maar dat maakt het niet minder belangrijk. Want het is een flinke complicatie bij het voorspellen van de hoeveelheid en, vooral, de snelheid van de toekomstige zeespiegelstijging. Veranderingen in extremen kunnen een aanzienlijke invloed hebben, en wat er precies met extremen zal gebeuren is een stuk lastiger te voorspellen dan wat er kan veranderen in bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur of hoeveelheid neerslag. En daar zit natuurlijk ook al de nodige onzekerheid in; al is het maar omdat we niet weten hoeveel broeikasgassen we in de komende decennia nog in de atmosfeer gaan brengen.

Lees verder

Ontkoppeling tussen CO2-uitstoot en BBP-groei niet in lijn met Parijs doelen

Is groene groei mogelijk? Waarschijnlijk niet helemaal, maar toch lijkt er in rijke of hoge-inkomenslanden in de laatste jaren een ontkoppeling plaats te vinden tussen economische groei (in termen van BBP) en CO2-uitstoot: de CO2-uitstoot gaat omlaag, en de economie groeit. Dat gegeven zou erop kunnen wijzen dat economische groei mogelijk is terwijl we succesvol klimaatverandering tegengaan. Ofwel, groene groei. Maar die ontkoppeling blijkt veel te traag te gaan. Een nieuwe studie laat zien dat het tempo van CO2-emissiereductie, en het niveau aan ontkoppeling tussen uitstoot en economische groei, totaal niet in lijn is met de doelen van het Parijs akkoord. Met andere woorden: er is dus wel groei, maar deze is niet groen.

CO2-emissies en Bruto Binnenlands Product

Als we de economische status – gemeten in per capita Bruto Binnenlands Product (BBP) – van landen over de hele wereld afzetten tegen de per capita CO2-emissies, dan is er een duidelijke correlatie zichtbaar. Let wel: de assen zijn hier logaritmisch, dus dit is geen lineaire relatie maar een machtsfunctie. Dat er, in elk geval historisch beschouwd, een relatie bestaat tussen deze twee grootheden is niet bepaald onlogisch. Landen met hoge inkomens in het mondiale Noorden hebben hun economieën volledig opgebouwd op fossiele brandstoffen. Deze grafiek slaat veel nuances plat (daar gaan we in deze blog meer op in), maar hij zou kunnen suggereren dat er een positief verband bestaat tussen grootte van de economie en hoeveelheid emissies. Maar, correlatie is geen causaliteit.

De relatie tussen per capita BBP en per capita CO2-emissies, per land. Bron: OurWorldInData
Lees verder

Het Antropoceen wordt (nog) geen formeel geologisch tijdperk

Boorkernen uit de bodem van Crawford Lake in Canada, die voorgesteld zijn als ‘golden spike’ die het begin van het Antropoceen markeert. Bron: McCarthy et al. 2023.

De Internationale Unie van Geologische Wetenschappen (IUGS) meldde vorige week in een nieuwsbericht dat het voorstel om het Antropoceen te formaliseren als geologisch tijdperk is afgewezen. De uitslag van de stemming in de Stratigrafische Subcommissie voor het Kwartair was duidelijk: er waren 4 stemmen vóór het voorstel, 12 tegen en 3 onthoudingen. Dit besluit geldt in elk geval voor 10 jaar. Volgens de strakke regels van de IUGS kan dan een nieuw voorstel worden ingediend over het Antropoceen. Dat lijkt lang, maar op de geologische tijdschaal is het natuurlijk maar een oogwenk.

Als je kijkt naar de voorgeschiedenis van het afgewezen voorstel is 10 jaar ook niet zo heel lang. De Antropoceen Werkgroep van de IUGS werkte al sinds 2009 aan het voorstel en als het aan hen had gelegen waren ze daar nog steeds mee bezig. De IUGS maakt er in hun nieuwsbericht geen geheim van dat er pittige discussies zijn gevoerd en dat er flink wat druk op de werkgroep is uitgeoefend om met een voorstel te komen waarover gestemd kon worden.

Lees verder

Nuttige warmtepomp of onzinnige dwangpomp?

Gastblog van Professor Guido van der Werf

In De Telegraaf-rubriek “De Kwestie” kwamen onlangs twee deskundigen aan het woord over de warmtepomp, en dan met name over de CO2-besparing hiervan. Voor de argeloze lezer leken deze twee lijnrecht tegenover elkaar te staan, met een voorstander en een tegenstander van warmtepompen. Tegengestelde visies kunnen tot denken aanzetten, maar leiden vaak tot onnodige polarisatie en verwarring. Dat laatste was hier ook het geval, en eigenlijk vreemd aangezien de twee deskundigen het in grote lijnen eens leken te zijn. Hier kijken we waar het verschil zat.

De deskundigen waren Olof van der Gaag en David Smeulders. Van der Gaag is voorzitter van de Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE) en Smeulders is hoogleraar energietechnologie aan de TU in Eindhoven. In het stuk was Van der Gaag enthousiast over de warmtepomp, terwijl Smeulders het installeren van warmtepompen vergeleek met het “schieten met een kanon op een mug”.

Even terug naar de basis: een warmtepomp vervangt de cv-ketel en zorgt voor warm water, met name voor verwarming. Het mooie van een warmtepomp is dat hij deels gebruik maakt van omgevingswarmte en daardoor hyperefficiënt is (zie ook dit blog van Jasper Vis). Leuk weetje dat daaruit voorkomt; je huis verwarmen met een warmtepomp die zijn stroom krijgt van een gasgestookte energiecentrale die met 60% rendement draait, gebruikt toch veel minder gas dan hetzelfde huis verwarmen met een gasgestookte cv-ketel die zijn werk met bijna 100% rendement doet.

Lees verder

Verwijdering van kooldioxide: uitkomst of illusie?

Negatieve emissies maken deel uit van zo goed als alle economische scenario’s en beleidsplannen waarmee redelijkerwijs de doelen van het klimaatakkoord van Parijs nog te halen zijn: beperken van de opwarming tot ruim onder de 2 °C. Met negatieve emissies worden maatregelen bedoeld die CO2 (of andere broeikasgassen, zoals methaan) aan de atmosfeer kunnen onttrekken, zoals:

  • herbebossing en aanleg van nieuwe bossen;
  • bevorderen van vastlegging van koolstof in de bodem;
  • versnellen van verwering van gesteentes;
  • bevorderen van opname door de oceanen;
  • afvangen en opslaan van de uitstoot van energiecentrales of fabrieken;
  • via nieuwe technologie direct CO2 verwijderen uit de atmosfeer om die op te slaan of te gebruiken als industriële grondstof, bijvoorbeeld voor de productie van brandstof.
Opties om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen. Bron: National Academies of Sciences, Engineering and Medicine.

Het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer om de opwarming te beperken is in feite een vorm van geo-engineering. Minder controversieel dan bijvoorbeeld het afkoelen van de aarde door aerosolen te injecteren in de stratosfeer, maar daarmee is het nog geen wonderoplossing voor het klimaatprobleem. Wetenschappers maken zich zorgen dat beleidsmakers en scenariobouwers te hoge verwachtingen hebben van deze manier van ingrijpen, zo blijkt uit verschillende artikelen die de afgelopen tijd zijn gepubliceerd.

Lees verder

Het tijdperk van klimaataansprakelijkheid is aangebroken

Door: Arthur Oldeman, met toevoegingen van Hans Custers

Een golf aan klimaatrechtszaken in de afgelopen jaren heeft ervoor gezorgd dat de aansprakelijkheid van de fossiele industrie voor de klimaatcrisis meer en meer in kaart wordt gebracht. Zo werd Big Oil vorig jaar door de staat Californië aangeklaagd voor decennialang misleiding en bedrog over klimaatverandering. Bewijsstukken voor die casus zijn er al genoeg, maar er worden nog steeds nieuwe bevindingen uit de archieven gehaald.

Bevindingen van toen met de kennis van nu

Soms worden die nieuwe bevindingen wel heel erg ingekleurd door de kennis van nu, van de klimaatwetenschap én van de kwalijke praktijken van fossiele bedrijven om het publiek daar onjuist over te informeren. Die ‘hindsight bias’ is bijvoorbeeld te zien in een verhaal van DeSmog, over documenten uit 1954 die zouden bewijzen dat oliemaatschappijen toen al op de hoogte waren van een mogelijk klimaatprobleem in de verre toekomst. Om bij het begin te beginnen: ze waren daar ongetwijfeld van op de hoogte. Maar het is niet nodig om obscure documenten op te duikelen om dat te bewijzen. Time Magazine en de New York Times hadden er in 1953 namelijk al over bericht en natuurlijk was dat niet aan de aandacht van de fossiele bazen ontsnapt.

Die aandacht was gebaseerd op een presentatie van Gilbert Plass bij de American Geophysical Union. Uit die presentatie bleek dat klimaatverandering door CO2 een probleem zou kunnen worden, maar ook dat het geen urgente, actuele kwestie was. En precies datzelfde beeld is te zien in de nu ontdekte documenten: een interessante theorie, vooral voor wetenschappers, maar er waren andere problemen die veel meer prioriteit hadden. Smog in grote steden zoals Los Angeles, bijvoorbeeld.

Lees verder

Veen en CO2.

CO2 maken met windmolens. Dat was een belangrijke Nederlandse vinding. Veenmoeras werd vanaf de Middeleeuwen met windmolens drooggemalen en geschikt gemaakt voor landbouw. Overigens was broeikasgas CO2 toen een onbedoeld en onbekend bijproduct daarvan. Veen was er genoeg in Nederland (Fig. 1). Veen is een metersdikke laag plantenresten, ontstaan in moerassen. In een natte moerasbodem blijft afgestorven moerasvegetatie goed bewaard omdat er geen zuurstof bij kan komen. De meeste bacteriën en schimmels kunnen dan het afgestorven plantenmateriaal niet afbreken. De veenpakketten vertegenwoordigen duizenden jaren onttrekking van CO2 uit de lucht, door fotosynthese van de moerasplanten.

Figuur 1. Aan het begin van de menselijke invloed op het landschap, ca 500 v Chr: Nederland is een land van veenbodems (bruine kleur op de kaart) https://rce.webgispublisher.nl/Viewer.aspx?map=Paleogeografischekaarten; Vos, P., M. van der Meulen, H. Weerts en J. Bazelmans 2018: Atlas van Nederland in het Holoceen. Landschap en bewoning vanaf de laatste ijstijd tot nu, Amsterdam (Prometheus).

Het drooggelegde veen werd voor akkerbouw gebruikt. In de met sloten ontwaterde veenlagen kon zuurstof uit de lucht binnendringen. Het veen werd daardoor snel verteerd door het bodemleven: bodemdieren, bacteriën en schimmels. Daarbij kwamen voedingsstoffen vrij, die de veenbodem vruchtbaar maakten.

Veen kan wel voor zo’n 90% uit water bestaan. Drainage laat het bodemoppervlak snel zakken. De vertering van het veen zet het weer om in CO2. Dat doet het veen nog verder zakken, uiteindelijk met meters. In een veengebied aan de Engelse oostkust is het wel eens gemeten door palen in een veenmoeras te slaan voor de drooglegging begon. In 150 jaar zakte de bodem 4 meter (Fig. 2). Het landoppervlak in het veenweidelandschap van West-Nederland of Friesland kan ook wel 4 meter hoger gelegen hebben voordat de drooglegging in de Middeleeuwen begon.

Lees verder

Hoe uitzonderlijk zal recordjaar 2023 in de toekomst nog zijn?

Het afgelopen jaar hebben wij hier op het blog meerdere malen aandacht besteed aan de hitterecords die in 2023 bij bosjes omvielen. Vooral de oceaan had het zwaar te verduren. Het kan voor u, de lezer van onze blogs, dus ook niet als verrassing komen dat 2023 officieel als warmste jaar sinds de metingen de boeken in gaat. Vanaf afgelopen juli tot het einde van het jaar was zelf bijna elke daggemiddelde de warmste gemeten, zoals de grafiek hieronder laat zien. De recordwarmte heeft onder meer te maken met het mondiale effect van El Niño, en waarschijnlijk ook een beetje met verminderde vervuiling door aerosolen, die juist voor afkoeling zorgen. De precieze bijdrage van verschillende factoren is nog niet helemaal ontrafeld. Maar onderaan de streep komt de opwarming op lange termijn door de uitstoot van fossiele brandstoffen door de mensen op deze aarde. Daarbij dient ook het onvermogen om verdere opwarming af te wenden genoemd te worden – de wetenschappelijke kennis over de gevaren voor de mensheid én de bestaande mogelijkheden om het tij te keren ten spijt.

De mondiaal gemiddelde temperatuur aan het aardoppervlak per dag, voor de afgelopen decennia. In de tweede helft van 2023 was het bijna elke dag de warmste dag sinds 1940. Bron

COP28 niet wat het had moeten zijn

Eind 2023 werd er tijdens de COP28 dan toch weer een verwoede poging gedaan door alle spelers op het wereldtoneel om tot stevige afspraken voor emissiereductie te komen. Maar ondanks spelers met grote ambities, bleek de toneelvertoning toch vooral een klucht te zijn. De COPs zijn verworden tot een show waar de zwakste plannen met de grootste bombarie worden gepresenteerd. Terwijl je zou denken dat elk aangekondigd plan een stap in de goede richting is, berekende Climate Action Tracker (CAT) dat maar een kwart van de tijdens COP28 aangekondigde initiatieven daadwerkelijk aanvullend én uitvoerbaar zijn. Veel plannen zijn te vaag geformuleerd, of missen duidelijkheid in dekking of verantwoordelijkheid om daadwerkelijk getoetst te kunnen worden op hun impact. Daarom stelt de CAT in haar doorrekening dat er eigenlijk nog steeds een gapend gat bestaat tussen wat er beloofd is, en wat er nodig is om 1,5°C in leven te houden. Zelfs in het meest optimistische scenario komt de recent geüpdate CAT-thermometer uit op een opwarming van 1,8°C aan het eind van deze eeuw. Ik vraag me dus hardop af of 2023 in de toekomst – laten we zeggen over zo’n 10 of 20 jaar – nog steeds een uitzonderlijk recordjaar zal zijn.

Lees verder