Auteursarchief: Hans Custers

Zekerheden en onzekerheden over de temperatuur in het Holoceen

Geplaatst op 20 maart 2023| Een reactie plaatsen
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 aantal studies 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.

Lees verder →

Een reactie plaatsen

Geplaatst in Zonder categorie

Energie, afvalwarmte en exponentiële groei

Geplaatst op 2 maart 2023| 10 reacties
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.

Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in Energiebalans, Kritisch denken, Stralingsbalans

Getagged , , , , ,

Koude ijsplaten bij Antarctica zijn mogelijk kwetsbaarder dan gedacht

Geplaatst op 28 januari 2023| 54 reacties
Poolonderzoeker bij de Ross-ijsplaat. Foto: Michael van Woert / NOAA Photo Library

We hebben hier in de afgelopen jaren regelmatig geschreven over ijsplaten, de drijvende uitlopers van mariene gletsjers. (Dat zijn gletsjers die in direct contact staan met zeewater, omdat ze op een bodem rusten die beneden zeeniveau ligt). Het smelten van dat drijvende ijs heeft geen directe invloed op de zeespiegel, volgens de wet van Archimedes. Indirecte invloed is er wel, omdat ijsplaten de stroming van de achterliggende gletsjer (of gletsjers) tegenhouden. Als een ijsplaat kleiner wordt of helemaal verdwijnt gaat de gletsjer sneller stromen, of kan hij zelfs instabiel worden en helemaal verdwijnen.

De meeste aandacht gaat uit naar ijsplaten bij West-Antarctica en dan met name die in de Amundsenzee. Eind 2021 voorspelde een groep wetenschappers dat die ijsplaat vermoedelijk binnen vijf tot tien jaar helemaal op zal breken in ijsbergen. Deze ijsplaat wordt vooral van onderaf verzwakt, door opwarmend zeewater. Maar de verzwakking kan ook van boven komen. Dat gebeurde bijvoorbeeld bij de Larsen B ijsplaat bij het Antarctisch Schiereiland. Door opwarming van het oppervlak ontstonden daar smeltwatermeren. Kloven en scheuren in het ijs groeiden door de druk die dat water uitoefende tot ze de onderkant van het ijs bereikten. En uiteindelijk brak de ijsplaat in stukken. Hydrofracturing heet dit, in glaciologen-jargon. Een gemiddelde jaartemperatuur van -5 °C blijkt daar een kritische grens te zijn. Wordt het warmer, dan kan een ijsplaat op deze plek niet overleven.

Melchior van Wessem van het Institute for Marine and Atmospheric Research Utrecht heeft met enkele collega’s onderzocht of die kritische grens hetzelfde is voor andere ijsplaten bij Antarctica. Het resultaat van dat onderzoek is gepubliceerd in Nature Climate Change. Het onderzoek heeft gekeken naar de omstandigheden waarbij smeltwatermeren kunnen ontstaan. Natuurlijk speelt de temperatuur een belangrijke rol, maar die is niet allesbepalend. Ook de hoeveelheid water die opgenomen kan worden in de sneeuwlaag op het ijs is van belang. En die hangt af van hoeveel sneeuw er valt. Verse sneeuw bevat veel open ruimte, die als een spons water op kan nemen. En ook in firn (wat oudere sneeuw, die wat is samengedrukt of al wat smeltwater heeft opgenomen) zitten nog open ruimtes. Pas als al die ruimte is opgevuld kan er bovenop het ijs een laag water ontstaan. Sneeuw biedt dus een zekere mate van bescherming van ijsplaten tegen opbreken. Het Antarctisch Schiereiland is relatief warm, maar er valt ook veel sneeuw, eenvoudigweg omdat er uit warmere lucht meer neerslag kan vallen. IJsplaten in koudere gebieden zouden minder bescherming kunnen krijgen van sneeuw.

Lees verder →

54 reacties

Geplaatst in Antarctica, Arctische gebieden, Klimaatwetenschap, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged , , , ,

Exponentiële groei in de economische wetenschap

Geplaatst op 5 januari 2023| 64 reacties

De cartoon hierboven (van Jens von Bergmann) gaat natuurlijk over de covid-epidemie van de afgelopen jaren. Maar hij gaat ook over exponentiële groei, hoe lastig dat fenomeen te begrijpen is en hoe makkelijk het daardoor onderschat kan worden. Volgens de cartoon zou je natuurwetenschapper moeten zijn om te begrijpen hoe je overvallen kunt worden door exponentiële groei, als die uit de hand begint te lopen. Dat lijkt me overdreven, maar een beetje wiskundig inzicht helpt vermoedelijk wel.

Oneindige exponentiële groei is onmogelijk in het fysieke universum. Ooit moet er een eind aan komen en meestal gebeurt dat abrupt en met ingrijpende gevolgen. Epidemiologen weten dat, zoals de afgelopen jaren is gebleken. Ecologen weten het ook. Als bijvoorbeeld een insectenpopulatie exponentieel groeit, dan wordt het een plaag die hele ecosystemen of oogsten kan vernietigen, waarna ook de insecten zelf massaal sterven omdat ze hun voedselbron hebben uitgeput. Chemici blijven liever uit de buurt bij een reactie die exponentieel versnelt, want dat eindigt nogal eens met een explosie. Kernfysici denken er exact zo over. En sommige kosmologen verwachten dat de exponentiële toename van de uitdijing van het heelal uiteindelijk het einde ervan zal betekenen.

De tijdschaal waarop exponentiële groei uit de hand loopt kan sterk verschillen. Een eventuele ‘big rip’ of ‘big chill’ is vermoedelijk nog miljarden jaren van ons verwijderd. Een epidemie of een insectenplaag kan binnen enkele weken tot maanden helemaal uit de hand lopen. En bij sommige chemische en nucleaire reacties gebeurt het in een fractie van een seconde. Wetenschappelijke kennis van de onderliggende mechanismes kan helpen om de groei en de te verwachten gevolgen te voorspellen of zelfs te beheersen. Als er nog veel onzekerheden zijn, dan is het verstandig om op je hoede te zijn als ergens exponentiële groei optreedt. Merk je te laat op dat er problemen ontstaan, dan zijn er vaak rigoureuze maatregelen nodig om de situatie beheersbaar te krijgen. Zit je aan de linkerkant van de groeicurve in het plaatje hierboven, dan heb je de gelegenheid om geleidelijk de curve naar beneden af te laten buigen. Maar zit je aan de rechterkant, dan kun je alleen nog maar vol op de rem. Hoe dat uitpakt hebben we de afgelopen jaren kunnen zien, met maatregelen als lockdowns en een avondklok.

Lees verder →

64 reacties

Geplaatst in klimaatdebat, Kritisch denken, Onzekerheid, wetenschap

Getagged , , , ,

Leven we nog in het Holoceen of al in het Antropoceen?

Geplaatst op 21 december 2022| 27 reacties
Schematisch overzicht van stratigrafische verschijnselen die gebruikt kunnen worden om het begin van het Antropoceen te markeren. Bron: Waters et al. 2014

In 2000 interrumpeerde Paul Crutzen een spreker tijdens een wetenschappelijke conferentie, omdat die het meermaals over het Holoceen had als aanduiding van de huidige tijd. De omstandigheden op aarde zijn zodanig veranderd dat er een nieuw geologisch tijdperk is begonnen, vond hij. En hij bedacht spontaan een naam voor dat tijdperk: het Antropoceen. Die naam is sindsdien ingeburgerd geraakt, zowel binnen als buiten de wetenschap. En de afgelopen jaren zijn er, meer of minder serieuze, alternatieven voorgesteld: het Capitaloceen, het Occidentaloceen, het Chthuluceen of het Misantropoceen. Natuurlijk hebben we allemaal het recht om zelf onze woorden te kiezen. Maar de beslissing over officiële namen van officiële geologische tijdperken wordt in de geologenwereld genomen. En dat gebeurt niet van de ene dag op de andere. De Internationale Unie voor Geologische Wetenschappen (IUGS) hanteert uitgebreide regels en procedures voor het aanbrengen van wijzigingen in de geologische tijdschaal.

Van oudsher worden geologische periodes geïdentificeerd en gedefinieerd op basis van stratigrafie, ofwel: sedimentlagen die wijzen op veranderende omstandigheden op aarde. Vaak zijn die lagen visueel van elkaar te onderscheiden en er kunnen ook geofysische of geochemische verschillen zijn, of verschillen in fossielen die worden aangetroffen. Dat het aanzien van de aarde ingrijpend is veranderd door menselijke activiteiten is een feit. Aanwijzingen voor die veranderingen zullen, wat er verder ook gebeurt, nog duizenden jaren detecteerbaar blijven in sedimenten op land en de zeebodem, of in ijskernen (aannemende dat we het klimaat niet zoveel op laten warmen dat alle ijskappen op aarde helemaal wegsmelten). We hebben materialen over grote afstanden verplaatst, of uit diepere aardlagen gehaald voor de bouw van gebouwen, steden, industrie en infrastructuur. We hebben natuur vervangen door landbouwgrond en de biosfeer ingrijpend veranderd. We hebben, bedoeld en onbedoeld, materialen geproduceerd die eerder niet voorkwamen op aarde en die zich hebben verspreid over de aarde: plastics, bestrijdingsmiddelen en vliegas, bijvoorbeeld. Bij bovengrondse kernproeven in de jaren ’50 zijn radioactieve stoffen vrijgekomen die nog duizenden jaren detecteerbaar zullen zijn. En het is warmer geworden, gemiddeld over de hele wereld en nog aanzienlijk meer in het noordpoolgebied. Laat ik hier, om misverstanden te voorkomen, aan toevoegen dat ik mijn luxeleventje als eenentwintigste-eeuwse stadsbewoner in een welvarend land helemaal te danken heb aan dergelijke ingrijpende veranderingen. De feitelijke constatering dat ze hebben plaatsgevonden is dan ook niet bedoeld als waardeoordeel.

Lees verder →

27 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, opwarming, Paleoklimatologie

Getagged , , , ,

Klimaatdesinformatie in de rechtszaal

Geplaatst op 15 november 2022| 16 reacties

Het belang van feiten

Het geheim achter het succes van klimaatrechtszaken, zo weet advocaat Roger Cox te vertellen, dat zijn de feiten. Rechters die zich op basis van het partijdebat verdiepen in klimaatverandering begrijpen de noodzaak van aanvullende broeikasgasreductie. Zo ook in de rechtszaak van Milieudefensie tegen Shell. Maar in hoger beroep van deze procedure dreigt het proces van waarheidsvinding te worden bemoeilijkt, want de antiwetenschappelijke lobbyclubs ‘Clintel’ en ‘Bezorgde Energie Gebruikers’ willen zich voegen als partij. Wat hopen deze partijen te bereiken, en welke argumenten brengen zij in?

‘Klimaatwaakhond’ Clintel

Stichting Clintel omschrijft zichzelf op hun website als “een waakhond voor klimaatwetenschap en klimaatbeleid”. Het beweert een “stem van rede in het vaak oververhitte klimaatdebat” te zijn. Volgens Clintel gaan Milieudefensie en Shell uit van “een vertekend beeld van de klimaatwetenschap”, en de stichting zegt dat in hoger beroep te willen rechtzetten.

Clintel heeft recentelijk bij het Hof Den Haag een verzoek ingediend om zich te voegen aan de zijde van Shell, maar die zit daar niet op te wachten: “Shell is het niet eens met, en neemt afstand van, de opvattingen van de Stichting Clintel over klimaatwetenschap. Ons hoger beroep stelt het bestaan van klimaatverandering of de noodzaak om snelle actie te ondernemen niet ter discussie.” De reactie is veelzeggend en begrijpelijk. De stichting staat namelijk bekend als een aanjager van klimaatdesinformatie. De manifesten van Clintel, zoals de ‘World Climate Declaration’, worden door fact-checkers afgedaan als vooringenomen, misleidend, en in strijd met het beschikbare klimaatwetenschappelijke bewijs.

De argumenten die Clintel gebruikt in het voegingsverzoek zijn van hetzelfde kaliber. Clintel betwist bijvoorbeeld dat er in de wetenschap en de internationale gemeenschap consensus bestaat over de doelstelling om de opwarming van de aarde te beperken tot maximaal 2°C. Dat is een grove ontkenning van de eensgezindheid die bestaat over deze temperatuurdoelstelling. In de klimaatwetenschap staat buiten kijf dat klimaatverandering van meer dan 1.5°C leidt tot ingrijpende, mogelijk onomkeerbare gevolgen voor mens en natuur. In Parijs zijn 195 landen overeengekomen dat de opwarming ‘ruim onder de 2°C’ moet blijven, met 1.5°C als streefdoel. Grotere consensus is moeilijk voorstelbaar.

Lees verder →

16 reacties

Geplaatst in Beleid, klimaatsceptici

Getagged , , ,

Natuurrampen en het belang van adaptatie

Geplaatst op 7 november 2022| 4 reacties

Laat ik beginnen met een disclaimer. De constatering dat adaptatie belangrijk is, doet niets af aan de noodzaak van mitigatie: het zoveel mogelijk beperken van de toekomstige opwarming. Adaptatie is geen keuze, maar een gegeven. We zitten al op zo’n 1,2 °C opwarming en in het aller- allerbeste geval komen daar nog enkele tienden van een graad bij. Daar zullen mens en natuur zich hoe dan ook, zo goed en kwaad als het gaat, aan moeten aanpassen. Het aantal weergerelateerde rampen neemt toe, zoals uit onderstaande afbeelding blijkt. Nu is het nog niet zo eenvoudig om met grote zekerheid vast te stellen hoe groot de rol van klimaatverandering hier is, maar dat er een invloed is, is wel duidelijk. Dat is onder meer gebleken uit attributiestudies van onder meer World Weather Attribution in de afgelopen jaren.

Gerapporteerde natuurrampen sinds 1970. Bron: Our World in Data.

Dat mensen zich aan kunnen passen aan moeilijke en extreme omstandigheden staat niet ter discussie. Er zijn maar weinig gebieden in de wereld waar zich in de loop van de tijd geen mensen hebben gevestigd en waar ze weten te overleven. We worden er zelfs steeds beter in. Zelfs op Antarctica kunnen mensen tegenwoordig maandenlang verblijven zonder om te komen van kou, honger of dorst. Maar er zit een grens aan dat aanpassingsvermogen. Er zijn nog steeds plekken op aarde die te heet, te koud, of om andere redenen te onleefbaar zijn voor mensen om zich er permanent te vestigen. Onze fysiologie stelt dergelijke grenzen, maar ze kunnen ook van een andere aard zijn. Economisch, politiek, of technisch, bijvoorbeeld.

Lees verder →

4 reacties

Geplaatst in Extreem weer, Gevolgen van klimaatverandering, klimaatbeleid, Risico's

Getagged ,

‘De theorie van warmte’ uit op 27 oktober

Geplaatst op 18 oktober 2022| 13 reacties

Volgende week is het zover: dan ligt mijn boek in de winkel: De theorie van warmte: Een geschiedenis van de wetenschap achter klimaatverandering. Het eindpunt van een avontuur, waar ik misschien niet eens aan begonnen was in het vroege voorjaar van 2020, als ik toen had geweten hoe lang ik ermee bezig zou zijn. Gelukkig maar dat ik dat toen niet wist. Ik wist namelijk ook niet hoe interessant die speurtocht in de wetenschapsgeschiedenis zou zijn. En hoe plezierig, ondanks de zwaarte van het thema, het puzzelwerk om van de verschillende verhaallijnen een overzichtelijk, leesbaar geheel te maken. Of dat laatste is gelukt, daar mag elke lezer zelf over oordelen. Maar het avontuur dat tot het boek heeft geleid is het hoe dan ook waard geweest.

Voor wie al even wil proeven is er een voorpublicatie op klimaatweb.nl. En het boek is nu al te bestellen via de site van Athenaeum, of bij de lokale boekhandel (zoals Donner, de betrouwbare leverancier van belangrijke grondstoffen voor mijn boek). De grote webwinkels hebben het natuurlijk ook.

13 reacties

Geplaatst in Zonder categorie

Getagged , ,

De ongewisse toekomst van de Thwaitesgletsjer

Geplaatst op 29 september 2022| 8 reacties
Front van de Thwaitesgletsjer in 2020. Foto: David Vaughan/thwaitesglacier.org.

Eind vorig jaar trok de Thwaitesgletsjer op West-Antarctica de aandacht toen een groep onderzoekers een online persconferentie hield. Daar maakten ze bekend dat de ijsplaat die de snelstromende gletsjer in bedwang houdt, dreigt op te breken. De verwachting is dat dat binnen vijf tot tien jaar al gebeurt. Thwaites en de naburige Pine Islandgletsjer zijn de delen van de Antarctische ijskap die het meest kwetsbaar zijn voor klimaatverandering. En dus wordt er veel wetenschappelijk onderzoek gedaan in dit gebied. Dat levert regelmatig interessant nieuws op, dat helaas zelden geruststellend is over de toekomst van die gletsjers en de stijging van de zeespiegel in de komende eeuwen.

Ligging van de Thwaitesgletsjer. Bron: thwaitesglacier.org.
Lees verder →

8 reacties

Geplaatst in Antarctica, Klimaatwetenschap, Natuurlijke variabiliteit, Paleoklimatologie, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged ,

Versleten mythes van een zelfverklaard deskundige

Geplaatst op 18 september 2022| 11 reacties

Iemand die zichzelf het predikaat ‘klimaatdeskundige’ liet aanmeten kreeg laatst de ruimte om zijn praatjes te verkopen bij Ongehoord Nederland. Ferdinand Meeus heet hij, een Vlaamse ‘doctor in de wetenschappen.’ Meeus heeft geen enkele aantoonbare deskundigheid op dit onderwerp. Hij heeft nooit onderzoek naar het klimaat gedaan en dus ook geen enkele wetenschappelijke publicatie daarover op zijn naam staan. Hij noemt zichzelf ‘IPCC expert reviewer’, maar ook dat zegt niets over zijn inhoudelijke kennis en veel over de trucjes die hij gebruikt om de schijn van deskundigheid te wekken.

We kregen het verzoek om te reageren op de serie claims die voorbijkomen in een clipje van de uitzending van een paar minuten dat op sociale media is geplaatst. Heel moeilijk is dat niet, omdat het allemaal oeroude, tot op de draad versleten pseudosceptische mythes zijn. De weerleggingen hebben we allang geschreven, meestal al jaren geleden. Hieronder een kort overzicht.

Lees verder →

11 reacties

Geplaatst in journalistiek, Klimaatwetenschap, Skeptici

Getagged ,