Categorie archief: opwarming

Wie is er verantwoordelijk voor klimaatverandering?

COP27 is in volle gang. De jaarlijkse klimaatconferentie waar bijna alle landen ter wereld klimaatbeleid bespreken en vergaderen over nationale toezeggingen en internationale afspraken. Het zal waarschijnlijk veel gaan over ‘loss and damage’, oftewel het klimaatschadefonds. Landen die weinig hebben bijgedragen aan de oorzaak van de opwarming van de aarde, voelen het hardst de gevolgen, zo betogen ook de bekende klimaatactivisten Elizabeth Wathuti uit Kenia en Vanesse Nakate uit Oeganda. De regering van Pakistan riep na de historisch verwoestende overstromingen deze zomer rijke landen op om een deel van de schade te betalen. Het leidt tot de vraag: wie is eigenlijk verantwoordelijk voor de huidige opwarming van de aarde?

Het korte en algemene antwoord is: de mens. In het laatste rapport over de ‘physical science basis’ van klimaatverandering stelt het IPCC, op basis van decennia opstapelend wetenschappelijk bewijs, dat het ‘ondubbelzinnig’ vaststaat dat ‘menselijke invloed de atmosfeer, de oceaan en het land heeft opgewarmd’. Ook op deze blog hebben wij het afgelopen jaar nog aandacht besteed aan de bevindingen van het IPCC en de oorzaak van opwarming.

Toch is alleen ‘de mens’ nu geen bevredigend antwoord meer. We zijn met bijna acht miljard mensen op aarde, maar zeker niet elk persoon, elk land of elk bedrijf draagt evenveel verantwoordelijkheid. Deze ongelijkheid ligt ten grondslag aan het gesprek over klimaatrechtvaardigheid. Klimaatrechtvaardigheid is een begrip dat in brede zin slaat op twee vaststellingen:

  1. de gevolgen van klimaatverandering treffen mensen in zeer ongelijke mate, onder andere afhankelijk van geslacht, sociaal-economische status en woonplaats, en
  2. de (historische) verantwoordelijkheid voor klimaatverandering is tussen landen én binnen landen zeer ongelijk verdeeld.

In deze blog ga ik op het tweede punt verder in.

Lees verder

Krijgen we echt een groenere wereld met meer CO₂? 

Het is – nog steeds! – een veelgehoorde opmerking als je het hebt over klimaatverandering: “Van al die extra CO2 gaan de planten lekker groeien! We krijgen juist meer bossen, en betere landbouwopbrengsten!”. En zo vreemd is die gedachtegang niet. Tuinders voegen CO2 toe aan de lucht in hun kassen om de plantengroei en oogst te stimuleren, en in Earth System Models zorgt dit “CO2-bemestings effect” voor een negatieve terugkoppeling op atmosferische CO2 concentraties: meer plantengroei betekent immers ook meer opname van CO2 door de vegetatie. Deze extra groei zou wereldwijd de hoeveelheid stikstof die in de bodem beschikbaar is voor plantengroei doen dalen, zoveel zelfs dat de auteurs van een recent artikel – bizar genoeg – suggereerden dat we misschien onze natuurlijke ecosystemen moeten gaan bemesten. 

Natuurlijk eikenbos in het noorden van Engeland. Foto: Franciska de Vries.

Dat de wereld groener wordt is een feit. Maar in 2016 schreef Hans Custers al op deze blog dat we nog niet zoveel van de onderliggende mechanismen en de persistentie van dit effect begrepen, en dat hoewel het wel altijd als iets positiefs wordt gebracht, dit CO2-bemestings effect niet persé positief is. In 2018 schreef Hans dat deze wereldwijde vergroening niet alléén door meer CO2 in de atmosfeer wordt veroorzaakt, maar ook door hogere temperaturen, uitbreiding van het landbouwareaal, stikstofdepositie, en verandering in neerslag. 

Bovendien hoeft die extra plantengroei niet noodzakelijkerwijs te resulteren in meer langdurige CO2-opslag in planten en bodem. Een voorbeeld van beide zaken – meer groei is niet persé positief, én kan door andere factoren veroorzaakt worden – is “Arctic greening”, Arctische vergroening. De Arctische toendra is een van de snelst opwarmende gebieden op aarde, en deze toenemende temperaturen zorgen voor meer groei en een toename in struikvormige vegetatie. Maar deze hogere temperaturen zorgen ook voor dooi van de permafrost, waardoor de bodem juist CO2 en methaan (CH4) verliest. 

Het CO2-bemestings effect ligt dus duidelijk gecompliceerder dan simpelweg meer groei door meer CO2, en ook het effect van die extra groei op de CO2-opname van het ecosysteem is nog onduidelijk. De CO2-terugkoppeling in Earth System Models is gebaseerd op korte termijn experimenten, maar er is toenemend bewijs dat het CO2-bemestings effect minder permanent is dan gedacht, en bovendien afhankelijk van veel andere factoren, die helder op een rij worden gezet in een artikel door Maschler et al. dat net uit is gekomen. Dat is ook wel logisch, want voor plantengroei spelen veel meer factoren een rol dan CO2

Lees verder

Wind warmt Nederland op, maar de meeste opwarming komt ook hier door CO₂

Wereldwijd wordt het warmer, en CO2 is daarvan de onomstotelijke oorzaak (IPCC, 2021). Tot zover niets nieuws. Maar in een recent artikel in het International Journal of Climatology (Hoogeveen & Hoogeveen, 2022) komen zoon Jippe en vader Han Hoogeveen met een statistische analyse tot de opmerkelijke conclusie dat (1) de opwarming in ons eigen land volledig wordt veroorzaakt door veranderingen in de overheersende windrichting . Bovendien stellen ze expliciet dat (2) CO2 “dus” niet de oorzaak van de opwarming is. Dat laatste ondersteunen zij met de observatie dat de CO2 concentratie de door hen gevonden correlatie niet versterkt.

Het valt nooit uit te sluiten dat de klimaatwetenschap de rol van CO2 in het klimaat niet correct beschrijft, maar om die rol te falsifiëren (Pulles, 2020)  is meer nodig dan een waargenomen correlatie tussen windrichtingen en opwarming, gegeven de overweldigende hoeveelheid evidentie dat deze rol van CO2 wél goed wordt begrepen.

Beide beweringen zijn problematisch en niet omdat die beweringen haaks staan op wat de klimaatwetenschap heeft vastgesteld, maar vooral omdat zij twee fundamentele fouten maken:

  • zij zien over het hoofd dat de wind uit álle windrichtingen opwarmt
  • zij verwarren het weer met het klimaat

Alle windrichtingen zijn opgewarmd

Nederland is, net als grote delen van Europa, in de afgelopen tientallen jaren sterker opgewarmd dan het mondiale gemiddelde. Is de temperatuur wereldwijd met ruim 1 graad gestegen sinds het begin van de industriële revolutie, in Nederland is dat ruim 2 graden. Daar zijn meerdere oorzaken voor te bedenken. Allereerst warmt het land sneller op dan de oceanen. En in de tweede plaats zien we dat, in de loop van tientallen jaren, de voorkeurslocaties van hoge- en lagedrukgebieden verschuiven, waardoor bepaalde windrichtingen in een bepaald gebied vaker voorkomen, en andere windrichtingen juist minder. We noemen dit veranderingen in de atmosferische circulatie. Het is aannemelijk dat de veranderingen in de atmosferische circulatie worden veróórzaakt door de opwarming van de Aarde (Poitou et al.), maar laten we hier een strikte scheiding aanhouden tussen opwarming rechtstreeks door CO2, en opwarming door veranderingen in de circulatie.

Lees verder

Een nieuwe analyse van de warmte-opname door de oceanen

Warmte-opname in de verschillende componenten van het klimaatsysteem sinds 1958. Bron: Cheng et al.

Journal of Climate publiceerde vorige maand een nieuwe analyse van de hoeveelheid warmte die de oceanen hebben opgenomen in de afgelopen periode van ruim zestig jaar. In het verleden werd wel eens gezegd dat zo’n onderzoek over de warmte-inhoud van de oceaan ging, maar eigenlijk is dat niet zo handig. Het gaat over de verandering van de warmte-inhoud, en dat is hetzelfde als de warmte-opname. Het artikel draait vooral om een verbeterde statistische analyse van de beschikbare informatie. Aan een beschrijving daarvan waag ik me niet. Ik houd het bij enkele opmerkelijke punten.

Oceanograaf en klimaatwetenschapper Lijing Cheng van de Chinese Academie van Wetenschappen is eerste auteur van het nieuwe artikel. Hij is een van de specialisten op dit onderwerp in de wereld. Zijn instituut onderhoudt een webpagina met de actuele gegevens over warmte-opname door de oceanen. De overige vier auteurs zijn Amerikanen en eveneens bekende namen in de klimaatwetenschap. Ze zijn allemaal al wel eens in de een of andere hoedanigheid voorbijgekomen op dit blog, vanwege hun bijdrage aan interessant onderzoek: Grant Foster (ook bekend als blogger Tamino), Zeke Hausfather, Kevin Trenberth en John Abraham.

In zekere zin is de warmte-opname door de oceanen veruit het grootste gevolg van de toename van de hoeveelheid broeikasgassen. Simpelweg omdat het water in de oceanen veel meer warmte op kan nemen dan het land of de atmosfeer. Zoals bekend zorgt het versterkte broeikaseffect ervoor dat de aarde minder warmte uitstraalt dan er aan zonlicht binnenkomt. Omdat de energiebalans niet in evenwicht is, vindt er een accumulatie van energie plaats in het klimaatsysteem. Van die extra warmte belandt zo’n 90% in de oceanen. Dat wij klimaatverandering niet zozeer als accumulatie van energie zien, maar als opwarming van het aardoppervlak en de atmosfeer, komt omdat dat de veranderingen zijn die wij direct ervaren en die we relatief eenvoudig kunnen meten. Overigens stijgt de temperatuur van het landoppervlak wel sneller dan die van de oceanen, ook al nemen die het overgrote deel van de warmte op. Dat komt doordat de warmte veel dieper doordringt in water dan in land.

Lees verder

De ene anderhalve graad is de andere niet

Waarnemingen en projecties van de gemiddelde wereldtemperatuur uit het laatste IPCC-rapport

Een erg ongelukkig persbericht van WMO kreeg de afgelopen dagen nogal wat aandacht in de media. De boodschap van dat persbericht is dat er vijftig procent kans is dat de jaargemiddelde temperatuur de komende vijf jaar een keer de drempel van anderhalve graad boven pre-industrieel zal overschrijden. Op zich klopt dat, volgens het onderliggende rapport. Maar er ligt wel een groot misverstand op de loer. Een misverstand waar Michael Mann vorig jaar al voor waarschuwde.

Het punt is dat de doelstelling van “well below 2, preferably to 1.5 degrees Celsius” van het Akkoord van Parijs geen betrekking heeft op jaargemiddelde temperaturen, maar op het gemiddelde op lange termijn. Als het zou lukken om dat langetermijngemiddelde onder de anderhalve graad te houden, dan zullen er nog steeds jaren zijn die boven dat gemiddelde uitkomen. Jaren met een El Niño, bijvoorbeeld. Om te beoordelen of een doelstelling wel of niet wordt gehaald, moet je het ene gemiddelde niet met het andere verwarren.

Het zal inderdaad niet heel lang meer duren tot de jaargemiddelde temperatuur een keer boven de anderhalve graad uitkomt. En het lijkt me wel zo goed als zeker dat we voor het eind van dit decennium meerdere maandgemiddelden hebben gehad die zo hoog uitvallen. Maar met zulke uitschieters is de doelstelling op lange termijn niet noodzakelijk direct buiten bereik. Volgens de Global Warming Index zitten we nu 1,25°C opwarming en de temperatuur stijgt met een tempo van ongeveer 0,2°C tot 0,25°C per decennium. Met dat tempo zou de anderhalve graad dus over tien tot vijftien jaar worden bereikt. Geruststellend is dat bepaald niet. Want dat het ontzettend lastig zal zijn om onder die anderhalve graad te blijven staat wel vast.

De oorzaak van de opwarming

De huidige klimaatverandering komt door de mens, zo horen we vaak. Zo stond er in het meest recente IPCC rapport: “It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land.” Hoe weten we dat zo zeker? Een duik in de achterliggende wetenschap.

Lang was het dominante idee dat de nietige mens geen invloed kon hebben op zoiets groots als het aardse klimaatsysteem. Toen Svante Arrhenius eind 19e eeuw becijferde dat de uitstoot van kooldioxide tot opwarming zou leiden, werd hij dan ook niet meteen geloofd. Integendeel, veel collega-wetenschappers waren sceptisch. Zo ging men ervan uit dat alle extra CO2 door de oceanen zou worden opgenomen. Het duurde tot halverwege de 20ste eeuw voordat er systematisch metingen werden gedaan en toen bleek al snel dat de CO2-concentratie in de lucht sterk opliep. Sinds de jaren ’70 van de vorige eeuw is de voorspelde opwarming ook duidelijk zichtbaar geworden in temperatuurmetingen over de hele wereld.

“Science cartoon” van Katherine Leitzell, Communications Manager voor het IPCC

De wetenschap gaat niet over één nacht ijs. Maar intussen zijn er vele nachten verstreken en kunnen we de balans opmaken: wat weten we over de oorzaken van de huidige opwarming? Er zijn veel factoren die het klimaat beïnvloeden en ook in het verre verleden is het klimaat aan flinke veranderingen onderhevig geweest. Toen waren er nog geen mensen, geen auto’s, geen industrie en geen landbouw. De studie van die klimaatveranderingen in het verre verleden heeft veel kennis opgeleverd. Daaruit blijkt onder andere dat CO2 een heel belangrijke regulerende werking heeft op het aardse klimaatsysteem. De Amerikaanse geoloog Richard Alley noemt CO2 zelfs de ‘controleknop van het klimaatsysteem’.

Lees verder

Overstromingen in Limburg, Duitsland en België door extreem zware buien

Bij de zware regenbuien van vorige week viel meer dan een gemiddelde maandsom aan regen in een paar dagen. Door al het regenwater aangezwollen traden op veel plaatsen de Maas, de Rijn en ettelijke zijrivieren buiten hun oevers, met veel schade en mensenleed tot gevolg. In België en Duitsland vielen daarbij veel doden, wat Nederland gespaard is gebleven. Zonder grootschalige waterveiligheidsprojecten zoals Ruimte voor de Rivier en de Maaswerken zouden veel meer mensen in Nederland natte voeten en woonkamers hebben gekregen, hebben diverse experts opgemerkt.

Aangezien warme lucht meer waterdamp kan bevatten (7% meer per graad Celsius) is een bijdrage van klimaatverandering aan de zware regenbuien zeer aannemelijk. Voor extreme buien kan dit zelfs oplopen tot het dubbele (14% per graad Celsius, de zogenaamde Super-Clausius–Clapeyron Scaling), omdat de convectie ook toeneemt bij hogere temperaturen. Het is juist deze opstijgende luchtstroom waardoor de lucht verzadigd raakt met waterdamp en wolkendruppels zich vormen. Hoe sterker de opwaartse luchtstroom, hoe meer vloeibaar water (in de vorm van wolkendruppels) zal ontstaan.

Het lagedrukgebied waar de regenwolken zich vormden, lag ingeklemd tussen hogedrukgebieden en kon daardoor niet van plaats veranderen. Dit had tot gevolg dat de regenbuien stationair bleven draaien boven een bepaalde regio en de schade daar zo kon oplopen. Het patroon van zwakkere westenwinden in de zomer als gevolg van klimaatverandering kan hieraan hebben bijgedragen. Dergelijke persistente weersystemen worden mede beïnvloed door de zwakker wordende straalstroom, al zijn de ins en outs daarvan nog onderwerp van een levendige wetenschappelijke discussie.

Langetermijnmetingen wijzen uit dat de intensiteit van zware regenbuien in Nederland is toegenomen. Hayley Fowler, Geert Lenderink en collega’s schreven recent een review artikel over extreme buien, met de duidelijke titel: Anthropogenic intensification of short-duration rainfall extremes.

In een ander recent artikel concluderen Abdullah Kahraman en collega’s dat het stationair draaien van extreme regenbuien inderdaad vaker zal voorkomen onder invloed van klimaatopwarming:

Using 2.2 km climate simulations, we show that a future increase in precipitation extremes across Europe occurs, not only because of higher moisture and updraft velocities, but also due to slower storm movement, increasing local duration.

De grond was hier nog niet droog en toen kwam het nieuws uit Zhengzhou in China, waar in een etmaal meer dan 600 mm regen viel. Ter vergelijking, in Nederland valt gemiddeld zo’n 850 mm per jaar.

Verschillen tussen de opwarming overdag en ’s nachts en de mogelijke gevolgen

Mogelijke oorzaken voor het verschil in opwarming tussen dag en nacht. Bron: KNMI

Een versterkt broeikaseffect zorgt ervoor dat het ’s nachts wat meer opwarmt dan overdag, zo zegt de theorie. De verklaring lijkt voor de hand te liggen: door het broeikaseffect kan warmtestraling, die ervoor zorgt dat het afkoelt als de zon is ondergegaan, minder makkelijk ontsnappen. Maar overdag, en zeker op het warmste moment van de dag, heeft de zon grotendeels de regie in handen. Toch is het wat ingewikkelder. Wetenschappers vermoeden al een tijd dat andere factoren een belangrijker rol spelen. Veranderingen in bewolkingspatronen, bijvoorbeeld. Ook de dikte van de zogenaamde grenslaag, de goed gemengde onderste laag van de de atmosfeer, speelt vermoedelijk mee. Overdag is die grenslaag vaak veel dikker dan ’s nachts. De warmte die het broeikaseffect vasthoudt wordt overdag dus over een veel grotere hoeveelheid lucht verdeeld. Een derde factor die mee kan spelen, vooral in geïrrigeerde landbouwgebieden, is bodemvochtigheid. Verdamping vanaf een vochtige bodem levert, door meerdere oorzaken, overdag meer afkoeling op dan ’s nachts.

Het verschil in snelheid van opwarming is niet heel groot, maar boven land is het wel detecteerbaar. Al 1991 verscheen er een publicatie over deze waarneming in de wetenschappelijke literatuur. De temperatuur van het oceaanwater en de lucht erboven varieert veel minder in de loop van een etmaal; een eventuele verandering van het verschil tussen dag en nacht is daardoor veel te klein om waar te kunnen nemen. De afbeelding hieronder geeft veranderingen van minimum- en maximumtemperaturen over de periode 1960 – 2009 uit een onderzoek uit 2016.

Trends van minima en maxima voor achtereenvolgens: jaargemiddelde mondiale temperatuur, jaargemiddelde temperatuur van het noordelijke halfrond, gemiddelde winter- en zomertemperatuur van het noordelijk halfrond over de periode 1960-2009. Bron: Davy et al.
Lees verder

Is er bewijs dat CO2-emissies het klimaat opwarmen?

Gastblog van Tinus Pulles

Is de relatie tussen fossiel CO2 en opwarming bewezen?

In veel discussies op internet komt steeds weer de mededeling dat het niet bewezen zou zijn dat de emissies van fossiel CO2 door mensen het klimaat opwarmt. Vaak komt dan de vraag naar een “linkje” naar dat bewijs. De vraag om zo’n “linkje” kan vrij eenvoudig worden afgedaan met een link naar het meest recente rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Het IPCC produceert elke zes jaar of zo een overzicht van de wetenschappelijke stand van de kennis over klimaatverandering. Het meest recente overzicht (het vijfde in de serie) is gerapporteerd in 2013. Volgend jaar komt de zesde rapportage uit.

Deze vraag om een linkje naar ‘bewijs’ komt meestal echter uit de “sceptische” hoek, waar men, zacht gezegd, niet onder de indruk zal zijn van het gedegen en uitgebreide overzicht dat IPCC geeft. Niettemin laat een recente studie van Santer et al. zien dat de waarschijnlijkheid dat de wetenschap nu zeer goed weet hoe CO2-emissies en de opwarming van het klimaat samenhangen zeer groot is. Die samen­hang wordt ook wel de theorie van de Anthropogenic Global Warming (AGW) genoemd. Daarom zal ik hieronder aangeven waarom, inderdaad, het bewijs (evidence) voor AGW zeer sterk is. Voor ik die vraag beantwoord, hecht ik er aan een korte uitstap naar de wetenschapsfilosofie te maken. Dit om zeker te zijn dat we hetzelfde begrijpen wanneer we het over bewijs hebben. Daarbij zal ik ook een zijstapje maken naar hoe we de steeds ook door “sceptici” aangevallen weten­schap­pelijke consensus moeten begrijpen.

Bewijs: ‘Evidence’ of ‘Proof’

Wetenschap schrijdt voort:

  • enerzijds door het verzamelen van ‘evidence’ door metingen en experimenten om te onderzoeken of verwachtingen, afgeleid uit toepassing van eerdere kennis en inzichten, in de werkelijke wereld waarneembaar zijn;
  • anderzijds door, als de verwachting niet wordt waargemaakt, falsificatie: ‘proof’ dat de theorie niet waar is.

Alleen in de wiskunde en in de logica kan worden bewezen dat een stelling waar is, op basis van een aantal gekozen uitgangspunten (axioma’s). Tegelijkertijd kan niet onweerlegbaar worden bewezen dat die axioma’s of gekozen uitgangspunten waar zijn.

Helaas wordt zowel het Engelstalige concept evidence, als het concept proof vertaald met het Nederlandse bewijs. Het Nederlands kent wel het woord “evidentie”, maar dat wordt nauwelijks gebruikt. Dat leidt helaas tot verwarring bij mensen die niet thuis zijn in de wetenschappelijke methode en in de wetenschapsfilosofie. Lees verder

Californië wordt heter en droger – en dan is één vonk genoeg

Gastblog van Rolf Schuttenhelm

Foto van een bosbrand bij Yosemite National Park in 2013. De grootste brand van dat jaar is de tot nog toe zesde meest omvangrijke bosbrand in Californië – overtroffen door onder andere branden in 2018 en 2019 – en begon uit een kampvuurtje van een jager. De grootste bosbrand van 2018 valt te herleiden tot een vonk van een hamer op een ijzeren paal. En dit jaar worden de elektriciteitskabels genoemd. Maar valt daarmee te verklaren dat het aantal bosbranden nu gemiddeld acht keer zo groot is als in de jaren 70? Een vonk richt weinig uit als die op een vochtige bosbodem valt (het werkelijke ‘geheim van de Finnen’). Bron afbeelding: US Department of Agriculture.

De Amerikaanse staat Californië wordt momenteel weer geteisterd door uitzonderlijke felle bosbranden. Maar waren Californische bosbranden vorig jaar niet ook groot nieuws? En de jaren ervoor? Is er sprake een toename, en zo ja, wat is de oorzaak?

Ja, inderdaad zijn er nu twee jaren op rij waarin grote delen van de Californische bossen in rook opgaan – en ook over een wat grotere tijdschaal nemen de bosbranden in Californië toe. Het jaarlijks verbrande gebied is nu vijf keer zo groot als in de jaren 70, met tussen 1972 en 2018 een achtvoudige toename in zomerse bosbranden. De huidige bosbranden niet meegerekend, hebben 12 van de 15 grootste Californische branden plaatsgevonden sinds het jaar 2000.

In de zoektocht naar de oorzaken van de natuurbranden komt al gauw een afkorting naar boven: PG&E. Dat staat voor Pacific Gas & Energy, een energiebedrijf dat verantwoordelijk is voor een deel van de elektriciteitskabels die door de Californische bossen lopen, waar vaak de term ‘utilities’ voor wordt gebruikt. Omdat PG&E deze infrastructuur slecht zou onderhouden, kunnen boomtakken de bedradingen raken, waardoor vonken overspringen en branden ontstaan. Lees verder