Categorie archief: klimaatverandering

Kennis van klimaat: een hoorcollege over de wetenschappelijke inzichten en de maatschappelijke discussie over klimaatverandering

 

Ik heb een hoorcollege opgenomen over klimaatverandering, beschikbaar via Home Academy. Het volgt dezelfde lijn als mijn boek (al is de volgorde net iets anders). Dat zie je ook terug in de samenvatting:

 

In het publieke debat lopen de meningen over klimaatverandering sterk uiteen, ook over feitelijke aspecten die wetenschappelijk gezien heel helder zijn. Voor een zinnige maatschappelijke discussie is het belangrijk om de wetenschappelijke inzichten goed in beeld te hebben. De basis van onze kennis is in de 19de eeuw gelegd door bekende en minder bekende natuurkundigen. Toen al werd voorspeld dat de uitstoot van CO2 tot opwarming van de aarde zou leiden, lang voordat het door metingen zou worden bevestigd. Ook in het verre verleden blijkt CO2 vaak een sleutelrol te hebben vervuld in de forse klimaatveranderingen die de aarde heeft doorgemaakt. De huidige opwarming gaat naar verhouding pijlsnel en wordt hoofdzakelijk door menselijke activiteit veroorzaakt.

Bart Verheggen schept duidelijkheid door niet alleen aan te geven wat we zoal weten over klimaatverandering, maar ook hoe we dat weten. Daarnaast reflecteert hij als wetenschapper op de dynamiek van het publieke debat. Waarom stuiten de wetenschappelijke inzichten bij sommige mensen op zoveel weerstand? Veelgehoorde misvattingen over klimaatverandering passeren de revue.

Een hoorcollege opnemen in een studio is heel wat anders dan het schrijven van een boek. Sowieso voelt het in het begin een beetje raar om in een microfoon te praten, zonder publiek (afgezien van twee mensen van Home Academy). Op zich praat ik vrij gemakkelijk en ongedwongen, maar wel op een hoog tempo, zeker in vergelijking met de heel rustige inleiding van Folef van Nispen. Een geluidsfragment is hier te horen:

Je kunt een synopsis van het hoorcollege downloaden, waarin een aantal belangrijke grafieken staan die verduidelijken wat ik in het hoorcollege probeer te beschrijven. Dit is in feite een iets uitgebreidere versie van de samenvatting van het boek. Er zit ook een uitgebreide lijst met aanbevolen literatuur bij. Daarnaast is de referentielijst bij het boek handig voor mensen die over specifieke onderwerpen meer willen lezen, evenals de lijst met blogposts, gerangschikt per hoofdstuk/onderwerp.

Een nieuwe analyse van de klimaatgevoeligheid

Waarschijnlijkheidsverdeling voor de opwarming in 2089 t.o.v. de pre-industriële periode bij verschillende emissiescenario’s. Bron: Sherwood et al.

Afgelopen week kwam er een artikel uit van een team van 25 klimaatwetenschappers. Of eigenlijk is het meer een rapport: het is 166 pagina’s lang. Laat ik beginnen met een bekentenis. Ik heb het nog niet in zijn geheel gelezen. Dit stuk is mede gebaseerd op wat de auteurs er zelf over schrijven op Carbon Brief en RealClimate.

De conclusie van het onderzoek: het 66%-waarschijnlijkheidsinterval – dat is de “likely range” in de terminologie van het IPCC – voor de klimaatgevoeligheid is 2,6 – 3,9°C. Na een extra gevoeligheidsanalyse – het artikel spreekt van een test op robuustheid – wordt dat 2,3 – 4,5°C.

De klimaatgevoeligheid is de temperatuurstijging die het gevolg is van een verdubbeling van de CO2-concentratie. Evenwichtsklimaatgevoeligheid (ECS, van equilibrium climate sensitivity) is de klimaatgevoeligheid als die wordt berekend over een periode van duizenden jaren. Zo lang duurt het tot het klimaatsysteem helemaal in evenwicht is, na een verandering van de CO2-concentratie. Om praktische redenen berekent men in dit onderzoek de zogenaamde effectieve klimaatgevoeligheid (afgekort als S). Die benadert de ECS, maar is iets lager.

De grafiek hieronder geeft de waarschijnlijkheidsverdeling van de effectieve klimaatgevoeligheid volgens deze analyse. De zwarte curve geeft de uitkomst van de basis-analyse. De gekleurde curves geven resultaten van de gevoeligheidsanalyse weer: in die gevoeligheidsanalyse is onderzocht hoe het resultaat zou kunnen veranderen als bepaalde bewijslijnen buiten beschouwing worden gelaten of als onzekerheden anders worden ingeschat. De drie lijnen bovenin geven het 66%-waarschijnlijkheidsinterval weer voor achtereenvolgens het resultaat van de basisanalyse, dat resultaat rekening houdend met de gevoeligheidsanalyse en de klimaatgevoeligheid volgens IPCC AR5.

Waarschijnlijkheidsverdeling van de effectieve klimaatgevoeligheid volgens Sherwood et al. Bovenaan: het 66%-waarschijnlijkheidsinterval volgens achtereenvolgens de basis-analyse, de test op robuustheid en IPCC AR5. Daaronder: resultaat van de basis-analyse in zwart, resultaat van delen van de test op robuustheid in verschillende kleuren.

Het slechte nieuws: een heel lage klimaatgevoeligheid, onder de 2°C, is erg onwaarschijnlijk. Het goede nieuws: het is ook erg onwaarschijnlijk dat de klimaatgevoeligheid veel hoger is dan 4,5°C. Er is dus geen reden voor paniek omdat sommige klimaatmodellen van de nieuwste generatie op zo’n hoge klimaatgevoeligheid uitkomen. Deze analyse ziet geen aanwijzingen dat die modellen het bij het juiste eind hebben. De waarschijnlijkheidsverdeling is asymmetrisch. Dat wil zeggen dat er wat meer kans is op een mogelijke tegenvaller dan op een mogelijke meevaller. Lees verder

Klimaatboek komt 22 januari uit!

Een kort en bondig boek waarin duidelijk wordt uitgelegd wat er nu zoal bekend is over klimaatverandering. Een handvat voor het debat, zodat je als krantenlezer en internetsurfer beter in staat bent om het kaf van het koren te scheiden in de informatiejungle. Dat is wat ik met dit boek beoog.

‘Wat Iedereen zou moeten weten over Klimaatverandering’ verschijnt op 22 januari 2020 bij Uitgeverij Prometheus

Het boek is bedoeld voor een algemeen, geïnteresseerd publiek. Het introduceert de belangrijkste aspecten van klimaatverandering: hoe en waarom verandert het klimaat en hoe weten we dat eigenlijk? Welke risico’s kleven daaraan en hoe kunnen we die beperken? Naast de basale wetenschappelijke inzichten komen ook veelgehoorde misvattingen aan bod, evenals klimaatvragen die wellicht bij u opkomen tijdens het lezen van de krant of het surfen op internet.

Hans heeft een website gemaakt voor bij het boek waarop meer informatie te vinden is, zoals een korte samenvatting, de literatuurlijst voorzien van hyperlinks en een overzicht van relevante blogs, gerangschikt per hoofdstuk (en dus tevens per onderwerp). Dat laatste is wellicht handig voor bloglezers die naar informatie over een bepaald onderwerp op zoek zijn.

Lees verder

De aarde warmt op door de mens. Dat is overvloedig aangetoond, en derhalve is er binnen de klimaatwetenschap brede consensus over.

Uit meerdere, onafhankelijke studies blijkt dat verreweg de meeste klimaatwetenschappers het eens zijn dat de aarde opwarmt door toedoen van de mens. Dat is ook vrij logisch, als je de wetenschappelijke achtergrond begrijpt. Sommige van deze studies zijn op basis van enquêtes onder klimaatwetenschappers, en andere concluderen dat op basis van de wetenschappelijke literatuur. De bekendste studie van de laatste categorie is die van John Cook et al, één van de vijf studies die een consensus van 97% of hoger vond. Deze wordt vaak aangehaald, en vaak bekritiseerd, tot in de Nederlandse Tweede Kamer aan toe. De argumenten die tegen Cook’s onderzoek naar voren worden gebracht snijden echter geen hout.

En niet onbelangrijk, uit de verscheidenheid aan studies komt ook naar voren dat de mate van overeenstemming sterker is onder groepen met meer relevante expertise. Zo is de consensus hoger onder publicerende klimaatwetenschappers dan onder aardwetenschappers in het algemeen. Dat is ook vrij logisch: die eerste groep weet er waarschijnlijk meer van. De mensen die het hardste roepen dat de wetenschappelijke conclusies er compleet naast zitten hebben zelf vrijwel nooit relevant onderzoek verricht.

Dat de grote lijnen goed bekend zijn wil overigens niet zeggen dat we alles weten; over allerlei details en ‘cutting edge’ onderzoek (bijv over hoe snel de West-Antarctische ijskap instabiel kan worden) blijven wetenschappers natuurlijk flink bakkeleien. Met de wapens van de wetenschap: solide argumentatie op basis van goed begrepen theorieën en goed uitgevoerde metingen, waarbij ze elkaar continue scherp houden door inhoudelijke feedback en kritiek.

Lees verder

Meer aanwijzingen voor een verband tussen aanhoudend extreem zomerweer en snelle opwarming in het Noordpoolgebied

Schematische weergave van een blokkade

Dat extreem zomerweer extremer kan worden in een warmer klimaat ligt voor de hand. Als de temperatuur stijgt kunnen hittegolven warmer worden, vaker voorkomen of langer duren. Of alle drie. En uit warmere oceanen verdampt meer water, wat extremere neerslag tot gevolg kan hebben. Dit soort veranderingen is te verwachten op basis van vrij simpele fysische (of: thermodynamische) processen. Maar er is ook een ander soort veranderingen mogelijk, dat te maken heeft met de atmosferische dynamiek. De aarde warmt niet overal evenveel of even snel op. Land warmt sneller op dan oceanen, en door arctische amplificatie warmt het Noordpoolgebied sneller op dan de tropen. Temperatuurverschillen drijven de circulatie in de atmosfeer aan. Als die temperatuurverschillen veranderen, kan er dus ook wat veranderen in stromingspatronen in de atmosfeer. En dat kan op bepaalde plekken op aarde gevolgen hebben voor het weer.

De atmosferische dynamiek is veel complexer dan de thermodynamica van het klimaat. Hoe die dynamiek verandert in een veranderend klimaat is dan ook niet zo makkelijk te voorspellen. Klimaatmodellen simuleren zulke veranderingen niet zo goed. Er is dus nog de nodige onzekerheid over wat op dit punt zal gebeuren als het klimaat verder opwarmt. Terwijl het wel belangrijk is, omdat het veel invloed kan hebben op wat er met het klimaat gebeurt op lokaal niveau. Het vergaren van kennis hierover is daarom een belangrijk aandachtspunt van de klimaatwetenschap.

Hoeveel invloed atmosferische dynamiek kan hebben, hebben we afgelopen zomer gemerkt. Een hogedrukgebied dat lang op ongeveer dezelfde plek boven Scandinavië bleef liggen – in meteorologisch jargon: een blokkade – zorgde voor een aanhoudende stroom van warme en droge lucht. Had die blokkade op een andere plek gelegen, dan hadden we misschien de hele zomer in de regen gezeten. Lees verder

De menselijke invloed op het klimaat op hoofdlijnen

Het klimaat warmt op. Die opwarming wordt veroorzaakt door menselijke broeikasgasemissies. Als we niets doen om die broeikasgasemissies terug te dringen zal het in de toekomst nog verder opwarmen. Een overgrote meerderheid van de klimaatwetenschappers is het daarover eens. Waarom? Sommigen menen dat het een wereldwijd complot van duizenden wetenschappers is. Of dat al die wetenschappers niet zo veel begrijpen van hun eigen vakgebied. Meer aannemelijk is het dat alle wetenschappelijke kennis dezelfde kant op wijst. Klimaatwetenschapper Katharine Hayhoe liet onlangs in een Twitter-draadje nog eens zien dat dat het geval is. De hoofdlijnen van al dat wetenschappelijke bewijs zijn bovendien helemaal niet zo ingewikkeld. Wie er wat moeite voor wil doen kan het allemaal best begrijpen. Alleen degenen die het niet willen begrijpen zullen volhouden dat de wetenschap er nog niet uit is.

Geïnspireerd door de tweets van Katharine Hayhoe volgt hier een overzicht van hoofdlijnen van de wetenschappelijke onderbouwing van de menselijke invloed op het klimaat.

Broeikaseffect

Het broeikaseffect is basale natuurwetenschap. Volledig onomstreden en dat is het al meer dan een eeuw. Er is geen enkele serieuze natuurwetenschapper, meteoroloog of klimatoloog te vinden die het broeikaseffect ontkent. Wie wil beweren dat een sterker broeikaseffect geen invloed op de temperatuur van het aardoppervlak heeft zal aardig wat basis-natuurkunde opnieuw uit moeten vinden. Dat dat ooit nog gebeurt is net zo onwaarschijnlijk als dat iemand alsnog aantoont dat de aarde plat is.

CO2

Bij het verbranden van fossiele brandstoffen komt het broeikasgas CO2 vrij in de lucht. Sinds mensen grote hoeveelheden fossiele brandstoffen gebruiken, stijgt de concentratie CO2 in de atmosfeer. Het verband tussen die stijgende concentratie en de menselijke emissies is eerst en vooral een simpele kwestie van de wet van behoud van massa.

CO2-emissies en -concentraties sinds 1850. Bron: Knorr 2009

Opwarming

Sinds we grote hoeveelheden fossiele brandstoffen gebruiken is het klimaat ook werkelijk opgewarmd. Zoals dat al in 1896 werd voorspeld door Arrhenius. En in 1856 door Eunice Foote!

Verloop van de gemiddelde mondiale temperatuur, weergegeven als warming stripes. Data: HadCRUT4

Wetenschappelijke scepsis

De bovenstaande punten maken de menselijke invloed op het klimaat al heel aannemelijk. Maar voor veel wetenschappers is dat nog niet voldoende om er een stellig standpunt over in te nemen. Om dat te doen, willen ze ook weten of andere factoren van invloed kunnen zijn. Ze doen stellige uitspraken omdat andere mogelijke factoren uitgebreid zijn onderzocht. Lees verder

Wat warme periodes uit het verleden kunnen betekenen voor het heden

Joides Resolution: dit schip doet boringen in de oceaanbodem voor wetenschappelijk onderzoek. Bron: International Ocean Discovery Program JOIDES Resolution Science Operator

De vraag of het op aarde ooit warmer is geweest dan nu komt nogal eens naar voren in discussies over het klimaat. Het meest gemakzuchtige antwoord: ja natuurlijk; vlak na het ontstaan bestond het aardoppervlak uit roodgloeiend, gesmolten gesteente. Dat was veel warmer! Maar ook toen dat gesteente allang was gestold en afgekoeld, en de aarde in veel opzichten leek op die van nu, kwamen er nog warmere periodes voor.

Het Eoceen, 56 tot 33,9 miljoen jaar geleden, was zo’n warme periode. De polen waren ijsvrij in het Eoceen. In het eerste deel van dat tijdperk, ruwweg 5 tot 10 miljoen jaar, was het klimaat er zelfs subtropisch. In de loop van het Eoceen koelde de aarde behoorlijk af. Aan het eind van het Eoceen, ongeveer 34 miljoen jaar geleden, ontstond de ijskap op Antarctica. Uit onderzoek van Margot Cramwinckel van de Universiteit Utrecht en collega’s, onlangs gepubliceerd in Nature, blijkt dat een dalende CO2-concentratie een dominante rol speelde bij deze afkoeling.

Er waren tot op heden vooral aanwijzingen voor afkoeling van de diepe oceaan gedurende het Eoceen. De temperatuur van de diepe oceaan geeft een beeld van de wintertemperatuur in de poolgebieden: juist dan zinkt daar koud water naar de diepte. Klimaatwetenschappers hielden daarom rekening met de mogelijkheid dat de afkoeling geen mondiaal verschijnsel was. Veranderingen in het warmtetransport op aarde zouden vooral de poolgebieden kunnen afkoelen, terwijl het elders misschien wel warmer zou kunnen worden. Dat zou zeker niet onaannemelijk zijn: het verschuiven van continenten tijdens het Eoceen heeft aanzienlijke invloed gehad op de oceaancirculatie op mondiale schaal. Groenland en Europa schoven uit elkaar, evenals Australië en Antarctica. De circulatie in de noordelijke Atlantische Oceaan en in de Zuidelijke Oceaan veranderde daardoor en het warmtetransport in de oceaan dus ook. De ligging van continenten en oceanen begon in de loop van het Eoceen steeds meer op de wereld van nu te lijken. Lees verder

De Global Warming Index: een actuele indicator van de antropogene opwarming

Klimaatonderzoekers van de universiteiten van Oxford en Leeds hebben een Global Warming Index ontwikkeld. De indruk zou kunnen ontstaan dat die index niet meer is dan een gimmick en die indruk zou versterkt kunnen worden door het tellertje dat meeloopt op de website, dat suggereert de opwarming per seconde en tot op 9 cijfers achter de komma nauwkeurig weer te geven. Geen idee waar dat nou goed voor is. Vooral ook omdat die Global Warming Index wel degelijk meer is dan alleen maar een gimmick.

Het artikel van Karsten Haustein et al. in Scientific Reports (details, een interessante discussie en een spreadsheet met alle data zijn te vinden in een gastblog van Haustein bij And Then There’s Physics) maakt duidelijk wat de bedoeling is. Voor beleid en (internationale) afspraken is het belangrijk dat er duidelijke doelen worden gesteld. Zonder die duidelijkheid ligt altijd vrijblijvendheid op de loer. Klimaatdoelstellingen worden geformuleerd als een maximale opwarming die nog acceptabel wordt geacht. Zo werd in Parijs in 2015 de volgende doelstelling vastgesteld:

Holding the increase in the global average temperature to well below 2 °C above pre-industrial levels and pursuing efforts to limit the temperature increase to 1.5 °C above pre-industrial levels.

Lees verder

Waarom al die aandacht voor CO2 in het regeerakkoord?

Dinsdag 10 oktober is het nieuwe regeerakkoord gepubliceerd. Er is veel aandacht voor het klimaat en het tegengaan van klimaatverandering in dit akkoord onder het motto: “We pakken de uitdaging van de klimaatverandering aan. Nederland wordt duurzaam.”. De komende regering wil maatregelen nemen om Nederland voor te bereiden op het terugdringen van onze broeikasgasemissies met 49% in 2030 t.o.v. de uitstoot in 1990. Gezien de historie van deze emissies over de laatste 26 jaar mag je dat toch ambitieus noemen. In 2016 lag de totale uitstoot van broeikasgassen circa 12% lager dan in 1990, maar de uitstoot van CO2 was met 2,6% toegenomen.

Juist aan de Nederlandse CO2-emissies wil men blijkbaar wat gaan doen want in het regeerakkoord komt het woord CO2 (of koolstofdioxide) erg vaak voor, 21 keer als ik me niet verteld heb. Vanwaar al die aandacht voor dat gas CO2 en klimaatverandering? Heel veel mensen weten dat waarschijnlijk al, maar voor de minder ingevoerde lezers van ons blog geven we nog een kleine samenvatting.

Meer CO2 in de atmosfeer zorgt voor opwarming.

Ieder voorwerp dat een temperatuur heeft straalt ook energie uit. De aarde wordt verwarmd door de zon en zal daarom eveneens energie uitstralen, dit gebeurt in de vorm van infrarood licht. De broeikasgassen in de atmosfeer absorberen een deel van dat infrarode licht. Deze absorptie zorgt ervoor dat de aarde iets warmer moet zijn om evenveel energie uit te stralen naar het heelal als het van de zon ontvangt. Als de ontvangen en uitgezonden energie niet gelijk aan elkaar zijn, koelt de aarde af of warmt hij op totdat de balans weer in evenwicht is. Dit komt in feite neer op de wet van behoud van energie. Door dit zogenoemde broeikaseffect is het aan het oppervlak van de aarde warmer dan het zonder de aanwezigheid van broeikasgassen zou zijn: dan was het gemiddeld circa -18 °C op aarde, 33 graden kouder dan nu het geval is.
Lees verder

Hoe modern is ecomodernisme?

Door Hans, Bart, Jos en Bob

De zogenaamde ecomodernisten zetten zich af tegen de traditionele milieubeweging, ze zijn voor ontkoppeling (“het uit elkaar halen van mens en natuur”), voor kernenergie en voor genetische modificatie. Met deze oplossingsstrategieën schoppen ze menigeen tegen het zere been, en op zich is het goed om de discussie hierover breder te trekken en om (al dan niet vermeende) dogma’s aan de kaak te stellen. Het is wel jammer dat ze, zoals Joep Engels in Trouw terecht opmerkte, zelf ook wat dogmatische kantjes vertonen. Daarnaast hebben ze er een handje van om milieuproblemen en klimaatverandering te bagatelliseren. Dat is jammer, want er zitten zeker waardevolle gezichtspunten in hun benadering, bijvoorbeeld op het gebied van landbouw. Maar met name wat betreft klimaatverandering en duurzame energie lijkt het echter vooral op een slimme re-branding van het alom bekende “sceptische” repertoire, na zich ook al “klimaatoptimisten” te hebben genoemd.  Vanavond (2 mei 2017) wordt in Pakhuis De Zwijger in Amsterdam het boek ecomodernisme middels een panel discussie gepresenteerd.

Schoppen tegen de schenen van de milieubeweging

De ecomodernisten willen“geaccepteerde meningen kritisch herzien”, zo valt in hun inleiding te lezen:

Zeg dat je een ‘groene’ leefstijl hebt en je voldoet aan een helder signalement. Je bent tegen kernenergie en tegen gentechnologie in de landbouw. Je bent voor windmolens, voor biologische landbouw en voor lokaal geproduceerd voedsel. (…) Je ziet een vegetarisch dieet als een manier om de planeet te redden.

Iets verderop gaat het over “de heersende groene gedachte (..) om daarom ‘in harmonie’ met de natuur te leven” en “traditionele groenen” die “van oudsher dromen van een sober, laagtechnologisch bestaan op het platteland”.

Ecomodernisten houden er blijkbaar een karikaturaal beeld op na van mensen die bezig zijn met duurzaamheid. Het beeld van – ietwat gechargeerd – de geitenwollensokkendragende boomknuffelaar die vindt dat we helemaal terug moeten naar de natuur om de aarde te redden. Een beeld dat in de jaren ‘70 van de vorige eeuw misschien enigszins terecht was, maar sindsdien is er toch echt wel wat veranderd. Duurzaamheid is allang niet meer alleen het domein van groepen die moderne technologie afzweren of economische groei willen indammen (even terzijde, dat laatste is natuurlijk ook een taboe van jewelste). De wetenschap houdt zich er mee bezig, de politiek en ambtenarij over de hele wereld en niet te vergeten het bedrijfsleven. Er zijn bedrijven die van duurzaamheid hun core-business hebben gemaakt en anderen menen dat een overgang naar een duurzamere economie nodig is voor hun voortbestaan. Echter, elk van deze beroepsgroepen, in zoverre ze zich met duurzaamheid bezighouden, wordt op hun beurt ook scherp bekritiseerd door dezelfde ecomodernisten die zo afgeven op de zogenaamde boomknuffelaars. Oftewel, als je je met duurzaamheid bezighoudt kun je het in hun ogen nooit goed doen. Tenzij je het helemaal met hun eens bent natuurlijk.

treehugger Lees verder