Categorie archief: IJstijden

Nieuwe informatie over klimaatverandering uit de vriezer

Foto van luchtmachtbasis op Thule
Bron: Archief van de Amerikaanse Luchtmacht

Gastblog van Nynke Keulen, Geological Survey of Denmark and Greenland, coauteur van het geciteerde artikel

Tijdens een interglaciaal, een periode tussen twee ijstijden, ruim 400.000 jaar geleden was een groot deel van Groenland ijsvrij, bedekt met toendra en lokaal ook bebost. Dat zo’n groot deel van Groenland zo kortgeleden ijsvrij was, is een nieuwe bevinding die wordt beschreven in een recent artikel in het tijdschrift Science. Het bewijst dat de Groenlandse ijskap kwetsbaar is en sneller en verder kan afsmelten dan eerder aangenomen.

Tijdens de koude oorlog wilde het Amerikaanse leger ondergrondse bases aanleggen in Noord Groenland, waarbij ondergronds in dit geval betekende: in de Groenlandse ijskap. Daarom werden er in de jaren ’60 van de vorige eeuw verschillende boringen in het ijs uitgevoerd. Een van deze boringen drong door tot in het bevroren sediment onder het ijs op een locatie die Camp Century genoemd wordt. De ijskernen kwamen terecht in een vriezer van het archief van het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen en raakten vergeten, tot ze tijdens het opruimen van het archief in 2017 werden herontdekt. Gelukkig waren de kernen niet ontdooid en niet blootgesteld aan licht en dat bleek uiterst relevant te zijn voor het onderzoek aan deze ijskernen.

Want het bevroren sediment bleek spectaculair te zijn: het bevatte organisch materiaal, delen van bladeren, zaden en mos. Dat alles wijst erop dat het gebied een toendra was, met een vegatatie die afwijkt van wat er nu in Scandinavië gevonden wordt. Omdat de ijskernen in het donker bewaard waren, konden ze gedateerd worden met methodes die luminescentie en kosmogene nucleïdes heten. Hierbij wordt het laatste tijdvak met blootstelling aan zonlicht gemeten. Hierdoor is er nu voor het eerst bewijs wanneer Groenland precies ijsvrij was, namelijk 416.000 jaar geleden, met een marge van 38.000 jaar. Als gevolg van deze ontdekking uit de vriezer, werd het sediment nu onderzocht met een grote hoeveelheid technieken uit verschillende takken van de geologie, geomorfologie en glaciologie door een groot aantal onderzoeksinstituten en universiteiten in Europa en Verenigde Staten, onder leiding van de Universiteit van Vermont. De eerste ontdekkingen zijn nu gepubliceerd.

Lees verder

Een nieuwe temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar

Temperatuurreconstructie van Osman et al., aangevuld met toekomstprojecties volgens verschillende emissiescenario’s

In 2013 scoorde mede-blogger Jos een wereldhit met The Wheelchair. De Wheelchair bestond uit:

De afbeelding hierboven, uit een artikel van Ars Technica, is een geactualiseerde versie van die grafiek, gebaseerd op een deze maand verschenen temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar door onderzoekers van de Universiteit van Arizona. Eerste auteur is Matthew Osman. De periode omvat het hele Holoceen, maar ook de periode uit de laatste ijstijd waarin de ijskappen het grootst waren, het Laatste Glaciale Maximum (LGM).

Aan de grote lijn is niet heel veel veranderd. Na het LGM begon de deglaciatie, de overgang vanuit de ijstijd naar het interglaciaal. Zo’n 12.000 jaar geleden zat er een dipje in de temperatuurstijging, de Jonge Dryas genaamd. En ongeveer 9.000 jaar geleden stabiliseerde de temperatuur, tot aan de industriële revolutie. Dat de temperatuur daarna weer is gaan stijgen – en vooral in de laatste halve eeuw in hoog tempo – zal voor de bezoekers van ons blog geen nieuws zijn. De afbeelding hieronder, afkomstig uit een commentaar in Nature van Marcott en Shakun over het onderzoek van Osman, laat de reconstructie zien zonder toegevoegde projecties.

Lees verder

Klimaatverandering is van alle tijden

Klimaatverandering is niet iets dat alleen in de huidige tijd plaatsvindt. Het is van alle tijden zoals de dooddoener al aangeeft waar pseudosceptici soms mee aan komen zetten. De klimaatveranderingen van de afgelopen 66 miljoen jaar zijn in een artikel in Science van afgelopen september opnieuw voor het voetlicht gebracht. Ja, ik weet het, ik loop een beetje achter de feiten – eh artikelen – aan, maar het overzicht van Westerhold et al. is te mooi om zomaar te laten passeren.

De temperatuur van het verre verleden kan worden afgeleid uit de verhouding van zuurstofisotopen (zuurstof-18/zuurstof-16) zoals die voorkomen in het kalskelet van zeediertjes, de foraminiferen. Via boringen in de zeebodem kan men kalkskeletjes opdiepen van heel lang geleden. Hoe dieper, hoe ouder de laag en daarmee ook de ouderdom van de kalkskeletjes. Zo ontstaat een klimaattijdmachine in de vorm van restanten van dode zeediertjes. Westerhold en collega’s (waaronder prof. Lourens van de UU) hebben alle beschikbare data van eerdere onderzoeken opnieuw geanalyseerd, gedateerd en aangevuld met nieuwe gegevens om gaten die in de oudere data zaten zo goed mogelijk op te vullen. Het beeld van eerdere onderzoeken (zie bijv. Zachos 2001, Hansen 2013) gaat hiermee niet overboord, maar wordt wel uitgebreid op detailniveau. In figuur 1 hieronder is het gevonden temperatuurverloop weergegeven, aangevuld mogelijke toekomstige temperaturen volgens IPCC-scenario’s.

Figuur 1. Het temperatuurverloop van de afgelopen 66 miljoen jaar, aangevuld met temperatuurreconstructies van de afgelopen 20.000 jaar en de temperatuurprojecties volgens enkele IPCC-scenario’s. Bovenaan de geologische tijdperken en de verdeling in klimaatmodi (Warmhouse – Hothouse – Coolhouse – Icehouse) van Westerhold et al.. Onderaan een schatting van de atmosferische CO2-concentratie. De rode lijn daarin, bij ca. 600 ppm, geeft de grenswaarde aan waarbij tijdens de overgang van het Eoceen naar het Oligoceen de ijskappen werden gevormd. Bron: Westerhold et al. figuur S34.

Lees verder

Klimaatdebat wordt niet geholpen door het herhalen van misvattingen

In het AD van 10 juni stond een interview van Wierd Duk met Marijn Poels en Marcel Crok, waarin nogal wat misvattingen over klimaatverandering de revue passeerden. Onderstaande reactie van mij, Appy Sluijs (UU) en Bart Strengers (PBL) werd op 16 juni in het AD geplaatst.

Reactie AD 2017 - Wierd Duk - Marijn Poels - Marcel Crok

Hieronder volgt een iets uitgebreidere versie van dezelfde brief met links naar meer informatie:

In het artikel “Wierd peilt de stemming” van 10 juni komt filmmaker Marijn Poels aan het woord, die klimaatverandering een “heuse religie” noemt en het heeft over “klimaathysterie” en “klimaatalarmisten”. Het interview geeft een inkijkje in hoe Poels denkt: het traditionele boerenleven is onder druk komen te staan door o.a. gesubsidieerde windmolens. Die onvrede over klimaatbeleid blijkt de motivatie voor een zoektocht waarin Poels zich sterk eenzijdig laten beïnvloeden door een handjevol wetenschappers die de conclusies van de klimaatwetenschap niet accepteren .

Maar na decennialang internationaal onderzoek door duizenden wetenschappers weten we met grote zekerheid dat het klimaat verandert door de uitstoot van broeikasgassen door menselijk handelen. Dit blijkt eveneens uit meerdere enquêtes onder (klimaat)wetenschappers en literatuuronderzoeken waarvan de overgrote meerderheid (90-100%) deze conclusie onderschrijft. De consensus is dus groot.

studies_consensus

Het wordt helemaal dubieus als astrofysicus Piers Corbyn wordt aangehaald, “die doodleuk een nieuwe ijstijd aankondigt”. Misschien was dit sarcastisch bedoeld, maar voor de duidelijkheid: er is geen enkel wetenschappelijk bewijs dat de aarde spoedig in een ijstijd zal belanden. Een volgende ijstijd zal ooit komen, maar zelfs zonder menselijke uitstoot van broeikasgassen zou deze pas over duizenden jaren heel langzaam zijn intrede doen. De huidige wetenschappelijke discussie gaat er om of de extra dikke deken van CO2 er toe zal leiden dat de aarde nog een tijdlang te warm blijft om zo’n ijstijd in te gaan. Dat is tegen die tijd wellicht een positief effect, maar laat tegelijk zien hoe verreikend onze invloed op het klimaat is.

In tegenstelling tot wat in het stuk beweerd wordt komen modellen en metingen goed met elkaar overeen, tenzij je appels met peren vergelijkt. Zo moeten de observaties en de modellen natuurlijk wel representatief zijn voor dezelfde grootheid. De observaties zijn echter een combinatie van zeewatertemperatuur en luchttemperatuur, terwijl de modeldata alleen gebaseerd zijn op de luchttemperatuur. Dit, evenals de beperkte dekkingsgraad van de metingen over de snel opwarmende poolgebieden, zorgt ervoor dat de metingen de mondiale opwarming aan het aardoppervlak onderschatten. Daarnaast moet je rekening houden met de daadwerkelijke ontwikkeling van El Niño en klimaatforcering over de afgelopen jaren. Neem je al die factoren in beschouwing, zoals in de wetenschap natuurlijk hoort te gebeuren, dan blijken de modellen en metingen zeer goed met elkaar overeen te komen, zoals uit onderstaande figuur blijkt.

Medhaug fig 5

Vergelijking tussen gemodelleerde (blauw) en gemeten (oranje) temperatuurafwijking. De donkerblauwe en donkeroranje lijnen geven de ‘apples-to-apples’ vergelijking aan. Figuur 5 uit Medhaug et al (2017).

Volgens Marcel Crok, een journalist die eveneens in het artikel wordt geciteerd, zijn de effecten van het klimaatakkoord van Parijs minimaal, maar de schatting die hij geeft is gebaseerd op de onrealistische aanname dat we na 2030 weer teruggaan naar het tijdperk dat we met Parijs juist achter ons willen laten: het opstoken van zoveel mogelijk fossiele brandstoffen. Dat is een beetje alsof we na de uitvinding van de stoomtrein weer terug zouden gaan naar paard en wagen. De meeste analyses komen uit op ongeveer een graden minder opwarming ten opzichte van ‘business as usual’, als de beloftes gedaan in Parijs worden nageleefd.

In één ding heeft Crok gelijk: het klimaatdebat is bij veel maatschappelijke partijen ideologisch gedreven. Dit geldt niet voor wetenschappelijk inzicht. Het staat eenieder vrij om zijn of haar mening te laten horen. Maar de kwaliteit van de discussie is ermee gediend als aantoonbaar onjuiste ‘feiten’  hierin niet worden meegenomen. Alleen dan kunnen we effectief met elkaar discussiëren over de grootte van de  uitdaging die voor ons ligt en hoe hier mee om te gaan. Ideologisch gedreven misvattingen kunnen we daarbij missen als kiespijn.

Paniek om paleoklimatologie

Er was vorige week nogal wat drukte in de social media om een nieuw paleoklimatologisch onderzoek. Of beter: om een artikel van The Independent over dat onderzoek. De kop boven dat artikel is niet bepaald hoopvol: “Climate change may be escalating so fast it could be ‘game over’, scientists warn”. Sommige twitteraars meenden, als ik het me goed herinner, dat het einde van de wereld nu al onafwendbaar is. Sommige anderen leken te denken dat de mensheid nog voor het eind van deze eeuw verdwenen zou zijn als we niets zouden doen om broeikasgasemissies terug te brengen.

Het artikel van The Independent is een stuk genuanceerder dan de kop doet vermoeden. Gelukkig maar. Niet alleen omdat de aarde hoe dan ook zijn baantjes om de zon zal blijven trekken, ongeacht wat wij aanrichten met het klimaat, of omdat de menselijke soort wel eens moeilijker uitroeibaar zou kunnen zijn dan sommigen denken. Maar ook, of beter: vooral, omdat het bijna nooit voorkomt dat een onderzoek alle bestaande kennis in een keer tenietdoet. Wie zijn conclusies baseert op één enkel onderzoek lijdt aan het single study syndrome. Een kwaal die, zo blijkt, niet alleen voorkomt bij pseudosceptici.

Het gaat dus om een paleoklimatologisch onderzoek dat verscheen in Science Advances (het filiaal van Science dat niet achter een betaalmuur zit): “Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming” van Friedrich et al.. Het onderzoek reconstrueert de mondiaal gemiddelde temperatuur over bijna 800.000 jaar: een periode die meerdere cycli van glacialen en interglacialen omvat. Op basis van die reconstructie wordt geschat hoe gevoelig het klimaat is voor veranderingen in de stralingsbalans. Die klimaatgevoeligheid geeft een indicatie van de te verwachten opwarming door een versterkt broeikaseffect. Friedrich et al. lijkt in dit opzicht op het onderzoek van Snyder dat in september verscheen. De reconstructies komen goed overeen, zoals de afbeelding hieronder laat zien.

Temperatuurreconstructie volgens Friedrich et al. 2016 (in zwart) en Snyder 2016 (in groen). (Bron: Jos Hagelaars)

Temperatuurreconstructie volgens Friedrich et al. 2016 (in zwart) en Snyder 2016 (in groen). (Bron: Jos Hagelaars)

Lees verder

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

Het Vroeg Antropoceen en het voorkomen en uitstellen van een ijstijd

De afgelopen miljoen jaar zijn er diverse ijstijden en interglacialen geweest op aarde. Tijdens het Holoceen, dat circa 10,000 jaar geleden begon, is de mens afgestapt van het jagen en verzamelen, zijn we landbouw gaan bedrijven en sinds de industriële revolutie zijn we fossiele brandstoffen gaan gebruiken. Dit blogstuk gaat in op het ontstaan van de ijstijden, op de vraag of de activiteiten van de mens een ijstijd hebben voorkomen en in hoeverre die activiteiten de komst van een nieuwe ijstijd uitstellen.

In januari van dit jaar is er een nieuwe modelstudie van Ganopolski et al. verschenen waarin men heeft gekeken naar de aanvang van de ijstijden in de afgelopen 800.000 jaar en het mogelijke begin van een volgende ijstijd. Een ijstijd begint als er nieuwe ijskappen ontstaan op het noordelijk halfrond die langzaam maar zeker groter en groter groeien. De groei van ijskappen op het noordelijk halfrond wordt onder meer beïnvloed door de hoeveelheid zonne-energie die in de zomer op het noordelijk deel van het noordelijk halfrond valt en dat varieert onder invloed van wijzigingen in de baan van de aarde om de zon. In het kort: een ijskap begint te groeien op het land als er meer sneeuw valt dan er in de zomer weer wegsmelt, schematisch weergegeven in figuur 1. Voor een veel uitgebreidere uitleg zie de links onderaan dit blogstuk.

Figuur 1. Schematische weergave van het aangroeien van een ijskap op het noordelijk halfrond. De “Equilibrium line” is de grens tussen netto ijs-aangroei (boven de lijn) en -afname (onder de lijn). “P” is het zogenaamde climate point, het punt waar de equilibrium line het oppervlak raakt.
Bron: Ruddiman, Earth’s Climate Past and Future, 2008, second Edition, Figure 9-12 A-C.

Lees verder

Kip-en-ei bij CO2 en de temperatuur

Door Jan van Rongen en Jos Hagelaars

IJstijden

De ijstijden zijn fascinerende klimatologische fenomenen. Ze waren in het verleden dan ook vaak een bron van inspiratie voor wetenschappers (zoals Arrhenius) voor gedachten en inzichten over de oorzaken van deze grote klimaatveranderingen. Tijdens een ijstijd waren grote delen van de wereld volledig bedekt met ijs, plekken waar wij nu dorpen en steden hebben gebouwd. Figuur 1 geeft een visualisatie van de ijsbedekking circa 18500 jaar BC, zo te zien zouden we toen zeker elk jaar een Elfstedentocht hebben kunnen rijden.

Figuur 1. Een visualisatie van de ijsbedekking circa 18500 jaar BC. Bron: Zurich University of Applied Sciences (de video is de moeite van het bekijken waard).

Lees verder

Voorlopig even geen nieuwe ijstijd

Door Jos Hagelaars

In de reacties op het NRC blog van Paul Luttikhuis werd ik onlangs geconfronteerd met mensen die bang zijn voor een naderende ijstijd. Er werden teksten gebezigd zoals: “Zorgen maken”, “Temperatuur enkele graden gaat dalen”, “de moeilijkheden zullen gigantisch zijn” tot zelfs “Het kan elk moment afgelopen zijn”.  In klimaatdiscussies wordt vaak gesproken over veronderstelde ‘Alarmisten’ en ‘Sceptici’ en ergens in dat grijze tussengebied zou zich de wetenschap bevinden. Nu zijn er dus blijkbaar ook alarmisten onder de zogenaamde ‘sceptici’, mensen die catastrofes voorzien omdat de ijsbergen misschien bijna voor de deur staan.

Zoals bij de meeste lezers bekend zal zijn, doen de glacialen (ijstijden) en interglacialen zich in een betrekkelijk regelmatig tempo voor: iedere ca. 100.000 jaar begint er een nieuw glaciaal en de tussenliggende warme perioden (de interglacialen zoals ons Holoceen) duren korter, ergens tussen de 10.000 en 28.000 jaar (lees ook hier).

Figuur 1. De temperatuur en de CO2 concentratie tijdens de afwisseling van glacialen en korter durende interglacialen over de laatste 800.000 jaar gebaseerd op ijskerndata. Naar fig. 6.11 uit het NRC rapport “Advancing the Science of Climate Change” 2010.

Lees verder