De wetenschap heeft de ijskap van Groenland nog niet opgegeven

Een nieuw onderzoek naar het ijsverlies van Groenland leverde de afgelopen dagen nogal wat paniekreacties op. Het bijbehorende persbericht droeg daar ongetwijfeld aan bij, omdat dat spreekt van een “point of no return”. Dat kan de indruk wekken dat het definitieve kantelpunt bereikt zou zijn en dat de hele ijskap van Groenland gedoemd zou zijn om te verdwijnen. Dat is naar alle waarschijnlijkheid nog niet het geval.

Het is een gedetailleerde glaciologische studie naar het ijsverlies van ruim 200 gletsjers die deel uitmaken van de ijskap van Groenland, aan de hand van satellietgegevens en lokale metingen. Er blijkt begin deze eeuw een stapsgewijze versnelling te zijn geweest in de snelheid waarmee het ijs smelt. Ian Howat, een van de onderzoekers, vat het op de site van CNN zo samen:

We’ve passed the point of no return but there’s obviously more to come. (..) Rather than being a single tipping point in which we’ve gone from a happy ice sheet to a rapidly collapsing ice sheet, it’s more of a staircase where we’ve fallen off the first step but there’s many more steps to go down into the pit.

Hoeveel treden er precies zijn en hoe hoog die eerste trede is is nog wel onduidelijk. Lees verder

Complotdenken in tijden van corona: Iedereen heeft recht op eigen mening, maar niet op eigen feiten

Toen de corona-crisis net was begonnen, klonk vaak de verzuchting: “Luisterden de mensen maar net zo goed naar klimaatwetenschappers als naar virologen!” Nu het virus minder zichtbaar is geworden en we juist steeds meer beginnen te balen van de maatregelen wordt de onderliggende wetenschap steeds meer gewantrouwd. De parallellen met de klimaatdiscussie zijn pijnlijk om te zien.

Wetenschapsontkenning en pseudoscepsis gaan vaak gepaard met complotdenken. Je moet voor jezelf per slot van rekening toch kunnen verklaren waarom al die wetenschappers zeggen wat ze zeggen? Dit is in de snelkookpan van het corona-debat zo mogelijk nog méér het geval dan in het klimaatdebat. Denk aan al die nonsens over 5G en Bill Gates. Het antivaccinatiegedachtengoed, dat bol staat van het complotdenken, steekt ook weer flink de kop op. Wetenschapsontkenning kan soms lachwekkend zijn – zoals het nog steeds voorkomende geloof in een platte aarde – maar ook bloedserieus en levensgevaarlijk.

Over dit thema schreef ik een ingezonden brief, die op 12 aug in Het Parool is gepubliceerd, hieronder in iets uitgebreidere vorm en met hyperlinks weergegeven:

Uit je kritiek, maar gebruik geen pseudo­wetenschappelijke retoriek

Raisa Blommestijn betoogt in Het Parool van zaterdag 8 augustus dat we niet iedereen die kritiek uit op het coronabeleid meteen als complotdenker moeten wegzetten. Als voorbeeld noemt ze echter mensen die wel degelijk met complotdenken dwepen.

Neem Doutzen Kroes, die de overheid, media en farmaceutische industrie ervan verdenkt het virus te gebruiken om de bevolking te controleren. Ook noemt ze de actiegroep Viruswaanzin, sinds kort omgedoopt tot Viruswaarheid. Die groep is een schoolvoorbeeld van antiwetenschappelijk complotdenken. Volgens hun charismatische voorman Willem Engel kunnen we het coronavirus te lijf met behulp van vitamines, knuffelen en mediteren. Hij koestert een diep wantrouwen tegenover de medische wetenschap en vergelijkt het overheidsbeleid met de jodenvervolging in de Tweede wereldoorlog. Dat neemt niet weg dat hij – met hulp van de media – een grote invloed heeft op het maatschappelijk debat.

Blommestijn noemt alleen mensen die de huidige maatregelen te streng vinden. Maar er zijn ook critici die het Nederlandse beleid juist te vrijblijvend vinden en pleiten voor striktere maatregelen. In tegenstelling tot de voorbeelden die Blommestijn noemt, maken deze critici zich in de meeste gevallen niet schuldig aan complotdenken.

Natuurlijk moet kritiek op het overheidsbeleid serieus genomen worden. Maar laten we daar wel de voorwaarde aan verbinden dat de argumentatie een logische en feitelijke basis heeft. En laat dat nu juist vaak ontbreken – ook bij de voorbeelden die zij noemt. Wetenschapsontkenning komt vaak voort uit onvrede met het gevoerde beleid of een gevoel van ressentiment en onzekerheid.. Het is dan psychologisch de makkelijkste manier om het probleem maar te ontkennen (“5G!”) of te bagatelliseren (“is maar een griepje!”). Ik zou dus willen zeggen: uit je kritiek luid en duidelijk maar gebruik daarbij geen pseudowetenschappelijke retoriek. En als je niet zonder kunt, is dat een reden om je positie te heroverwegen.

Laten we, juist in tijden van crisis, het hoofd helder houden en vertrouwen op de wetenschap als methode bij uitstek om de werkelijkheid om ons heen te begrijpen. Vervolgens kunnen we, mede op basis van die wetenschappelijke informatie, bepalen hoe we met de crisis om willen gaan. In de politieke besluitvorming daarover kunnen we het natuurlijk hartgrondig met elkaar oneens zijn. Maar een gedeelde visie op de werkelijkheid, zoals de wetenschap die met enig voorbehoud en voortschrijdend inzicht verschaft, is daarbij onontbeerlijk. Complottheorieën en wetenschapsontkenning kunnen we missen als kiespijn.

Lees verder

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

Meerdere oorzaken voor het opwarmingsgat in de noordelijke Atlantische Oceaan

Temperatuurverandering in de periode 1900 – 2019 volgens NASA-GISS

De aarde warmt op. Maar in een gebied in de noordelijke Atlantische Oceaan daalt de temperatuur juist. Dat opwarmingsgat in de noordelijke Atlantische Oceaan is hier al eerder besproken. Het werd toegeschreven aan een vertraging van het Atlantische deel van de thermohaliene circulatie (de Atlantic Meridional Overturning Circulation of AMOC). Nieuw onderzoek, met als hoofdauteur Paul Keil van het Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, weerlegt die opvatting niet, maar nuanceert hem wel. Er zijn verschillende factoren in het spel, die wel allemaal samenhangen met de opwarming van het klimaat.

Dat de AMOC vertraagt in een opwarmend klimaat is de verwachting, maar hoe snel en hoe sterk is onzeker. Op een aantal plaatsen wordt de stroming in de oceaan nu over de volle breedte gemeten (zie de afbeelding hiernaast, de gestippelde lijnen zijn projecten die nog niet operationeel zijn), maar dat gebeurt nog niet zo lang. De metingen in het noordelijke deel, OSNAP genaamd, begonnen pas in 2014. Vorig jaar werden de eerste resultaten gepubliceerd met als conclusie dat er nog niet zoveel te zeggen is over een trend. De variatie op korte termijn is aanzienlijk en dus kan het nog wel even duren tot de trend te onderscheiden is van de schommelingen. Er werd nog een andere interessante waarneming gedaan, die door het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) wordt beschreven. Lees verder

Een nieuwe blik op de temperatuur tijdens ons verleden

De illustratie hierboven geeft een fraaie samenvatting van een nieuwe paleoklimatologische studie van Kaufman et al. over de ontwikkeling van de mondiale temperatuur tijdens het Holoceen. Het Holoceen is de geologische periode die ongeveer twaalfduizend jaar geleden begon en waarin wij onze huidige beschaving hebben opgebouwd. De temperatuur van de aarde tijdens ons verleden is onderwerp van veel onderzoek. Het geeft ons een idee hoe de klimaatomstandigheden van onze voorouders moeten zijn geweest en het kan de huidige toestand van het klimaat in perspectief plaatsen. De illustratie laat zien dat de huidige piek in de temperatuur nogal uitsteekt t.o.v. de temperatuur van het Holoceen. Door de onzekerheid in de bepaling van de temperatuur in een dergelijke reconstructie en de lagere tijdsresolutie is het echter niet geheel uit te sluiten dat er de afgelopen twaalfduizend jaar een periode is geweest waarin het ongeveer net zo warm was als nu.

Voorafgaand aan de nieuwe Kaufman-studie is vorig jaar door een consortium van onderzoekers (Pages2K) een nieuwe temperatuurreconstructie van de afgelopen tweeduizend jaar gepubliceerd (zie figuur 1). Het eerste deel van de twee millennia was beduidend warmer dan het laatste deel, met uitzondering van de twintigste eeuw. De eeuwen voor 1850 kenmerkten zich door een langzame afkoeling die rond 1850 werd afgebroken door een sterke opwarming. Opnieuw een bevestiging van de bevindingen van de in de klimaatwereld beroemde artikelen met de hockeystick-grafiek van Mann, Bradley en Hughes uit 1998 en 1999. Volgens het Pages2K-consortium is de snelheid van de recente opwarming veel hoger, over periodes van 20 jaar of meer, dan van elke andere vergelijkbare periode vanaf het jaar 0.
Lees verder

De deskundige ondeskundige

De cartoon bij dit stuk is van xkcd

Dit stuk is gebaseerd op “Neither an expert nor a non-expert” van Michael Tobis. Dit titel zou op mezelf kunnen slaan. Voor een ondeskundige weet ik aardig wat over klimaatwetenschap. Datzelfde geldt ongetwijfeld voor de regelmatige bezoekers van dit blog of van andere klimaatblogs. Maar vergeleken met de kennis van de echte deskundigen, de mensen die al 20 of 30 jaar of langer onderzoek doen naar het klimaat, stelt die kennis van mij niet zo gek veel voor. Natuurlijk zijn veel wetenschappers specialisten en dus zal niet elke klimaatwetenschapper mij op alle details af kunnen troeven. Het neemt niet weg dat er voor elke vraag die iemand over het klimaat zou kunnen stellen wetenschappers te vinden zijn, experts of generalisten, die met meer kennis van zaken antwoord kunnen geven dan ik. Ik hecht er dan ook aan om regelmatig te zeggen dat niemand mij als deskundige hoeft te zien. Ik ben en blijf een geïnteresseerde leek.

Michael Tobis heeft het vooral over een andere groep, die ik hier deskundige ondeskundigen zal noemen. Zij willen zich wel als deskundige profileren; ze achten zich in staat om de echte deskundigen een spiegel voor te houden, of zelfs om die uit te kunnen leggen hoe het nu echt zit. In de virologie en de epidemiologie is het aantal van dergelijke deskundige ondeskundigen de afgelopen maanden exponentieel gestegen. Met als bekendste voorbeelden een opiniepeiler die eist dat de wetenschap hem serieus neemt en een dansleraar die in de ban is van complottheorieën. Het verbazingwekkende is dat zoveel mensen, ook in de media, schijnen te denken dat iemand die in een paar maanden tijd een aantal wetenschappelijke artikelen heeft gelezen over een virus (en die daar een onwrikbaar vaststaande mening over heeft) op hetzelfde niveau van deskundigheid zit als de mensen die al tientallen jaren dergelijke artikelen schrijven (en die nooit nalaten te benadrukken hoeveel er nog onbekend en onzeker is). Ik vraag me af hoe deze deskundige ondeskundigen die artikelen lezen. De wetenschappelijke artikelen die ik lees maken mij steeds weer duidelijk hoe beperkt mijn kennis is, vergeleken met die van de auteurs. Deskundige ondeskundigen begrijpen vaak niet hoe iemand twijfels kan hebben over hun deskundigheid. Ze voelen zich nogal snel tekortgedaan door dergelijke twijfels. Terwijl er toch ook iets voor te zeggen is dat zij juist de echte deskundigen tekortdoen met de suggestie dat ze met niet meer dan een beetje zelfstudie op een vergelijkbaar kennisniveau zijn gekomen. Laten we het erop houden dat deskundige ondeskundigen in het algemeen geen last hebben van een overmaat aan bescheidenheid. Lees verder

Open discussie zomer 2020

Het zal onze oplettende lezers niet zijn ontgaan dat we de afgelopen tijd nogal eens hebben verwezen naar stukken van Carbon Brief. Carbon brief is een Britse site, met een redactie die bestaat uit een mix van professionele journalisten en wetenschappers, met nieuws en achtergronden over klimaatwetenschap en klimaat- en energiebeleid. Het is een van de betere, zo niet de beste online informatiebronnen van het moment over het klimaat. Wie op de hoogte wil blijven van de ontwikkelingen op het gebied van klimaat en energie komt een heel eind met hun dagelijkse nieuwsbrief.

De afbeelding hieronder staat in interactieve vorm bij een recent stuk van Zeke Hausfather op Carbon Brief over het verband tussen de CO2-concentratie en ijstijden.

In deze Open Discussie kunnen inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk.

Toename van de kosten van extreem weer mogelijk onderschat

Droogte in Wairarapa, Nieuw-Zeeland in 2013. Foto: Dave Allen / NIWA.

Attributie van extreem weer is een onderzoeksgebied in de klimaatwetenschap dat een sterke ontwikkeling heeft doorgemaakt. Nieuw-Zeelandse wetenschappers hebben een aanzet gegeven voor de toepassing van de resultaten van attributiestudies in economisch onderzoek. Het idee ligt best voor de hand. In attributiestudies wordt onderzocht wat de invloed van klimaatverandering is op de waarschijnlijkheid van optreden van een specifiek geval van extreem weer is, of op de omvang van de gevolgen. Aan de hand daarvan is het, in elk geval in theorie, mogelijk om een schatting te maken van de extra kosten als gevolg van klimaatverandering in dat specifieke geval. In de praktijk is dat nog niet zo eenvoudig, maar David Frame en zijn mede-onderzoekers hebben zich daar niet door laten weerhouden.

Ze hebben de afgelopen maanden twee artikelen gepubliceerd: over orkaan Harvey en over een aantal gevallen van extreme neerslag en droogte in Nieuw-Zeeland in de periode 2007 – 2017. In een gastblog op Carbon Brief lichten de auteurs hun onderzoek toe. De resultaten van hun berekeningen:

  • De economische schade van de twee onderzochte droogtes bedroeg in totaal NZ$ 4,8 miljard; daarvan schrijven ze NZ$ 0,8 miljard toe aan klimaatverandering, ofwel 17%.
  • De twaalf onderzochte gevallen van extreme neerslag leverden een geschatte schade op van NZ$ 470 miljoen, waarvan NZ$ 140 miljoen is toe te schrijven aan klimaatverandering, ofwel 30%.
  • De schade van overstromingen als gevolg van orkaan Harvey wordt geraamd op US$ 90 miljard, waarvan US$ 67 miljard is toe te schrijven aan klimaatverandering, dat is 74%.
  • De ondergrens van die schatting is US$ 30 miljard, ofwel 33% procent.

Lees verder

Biomassa en landgebruik

In de vorige blogpost stelt Ko van Huissteden terecht de vraag: “in hoeverre wordt er ook rekening gehouden met het verlies aan koolstof uit de bodem als er gekapt wordt? Vooral als er grotere stukken bos gekapt worden warmt de bodem op en kan de afbraak van bodem-koolstof flink versnellen, met hogere CO2 emissie en verlies van een deel van de organische stof in de bodem als gevolg.”

Guido noemt dit aspect weliswaar in zijn blog (“Initieel zal er wellicht bos voor gekapt zijn dat niet meer terug is gekomen (ontbossing) en ook nu kan er nog bodemkoolstof verloren gaan.”), maar de nadruk ligt inderdaad op de kort-cyclische processen van groei (waarbij CO2 wordt vastgelegd) en afbraak of verbranding van biomassa (waarbij de eerder vastgelegde CO2 vrijkomt). Daar is ook een reden voor: deze kort-cyclische processen worden namelijk vaak verkeerd begrepen of als irrelevant terzijde geschoven. Ik heb het recent meegemaakt in een activistische facebook-groep, waar sommige mensen toch meer vanuit hun onderbuik dan vanuit de wetenschap redeneren.

Dat neemt niet weg dat er forse koolstofemissies gemoeid kunnen zijn met het gebruik van biomassa. Die emissies zijn vooral gelieerd aan een eventuele verandering in landgebruik, met als archetypisch voorbeeld van hoe het niet moet het kappen van een regenwoud om plaats te maken voor een biomassa plantage (bijv suikerriet voor ethanol in de Amazone of palmolie in Indonesië en Maleisië). Vrijwel iedereen zal het er over eens zijn dat dat geen duurzame manier van energieproductie is – niet alleen uit het oogpunt van biodiversiteit, maar ook uit klimaatoogpunt: er vliegt meer koolstof de lucht in (uit zowel vegetatie als bodem) dan er voor honderden jaren (!) aan het gebruik van fossiele brandstof wordt vermeden. De koolstof is deels afkomstig uit de vegetatie en deels uit de bodem. Zeker bij veengronden kan er veel koolstof vrijkomen als de vegetatie wordt verwijderd (of als de waterspiegel wordt verlaagd, maar dat is weer een andere discussie). Ploegen zorgt ook voor het vrijkomen van koolstof uit de bodem.

Schematische weergave van de verandering in koolstofopslag in de veenbodem (zwart) en de vegetatie (grijs), nadat een perceel aan tropisch regenwoud plaats maakt voor een oliepalm plantage. De geproduceerde biobrandstof wordt gebruikt als substituut voor fossiele brandstof, maar het kan een tijd duren voordat de vermeden fossiele CO2-emissies even groot zijn als de CO2-emissies als gevolg van de verandering in landgebruik (i.e. wanneer de carbon stock van punt B gelijk is aan die van punt A). Bron: Verwer et al., 2008.

Lees verder

CO2-balans bij gebruik van biomassa als energiebron

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Biomassa is onze oudste bron van energie maar is geleidelijk vervangen door fossiele brandstoffen. De laatste decennia is er weer een opleving van het gebruik van biomassa, met als doel fossiele brandstoffen te vervangen door bronnen met een lagere netto CO2-uitstoot. Biomassa is een containerbegrip met veel verschillende toepassingen, maar in de maatschappelijke discussies gaat het vaak over meestook van pellets (samengeperste stukjes hout) in kolencentrales, en over biomassacentrales op pellets of houtchips voor de productie van warmte. Onlangs is vanuit het PBL een lijvig rapport verschenen onder leiding van Bart Strengers en Hans Elzenga over beschikbaarheid en toepassingsmogelijkheden van alle vormen van biomassa. Het rapport staat uitgebreid stil bij de verschillende perspectieven die een rol spelen bij de beeldvorming. Zo maken sommige mensen zich zorgen over aantasting van natuur en biodiversiteit, of over de invloed van het verbranden van biomassa op luchtkwaliteit. Anderen betwijfelen of het wel bij kan dragen aan het behalen van klimaatdoelen. Dit blog gaat over dat laatste waarbij de nadruk op meestook ligt.

Introductie
Om een mening over meestook en over de gevolgen voor CO2-concentratie en biodiversiteit te vormen is het goed eerst een stap terug te nemen en na te denken over landgebruik en natuurlijke cycli. Laten we beginnen met natuurbranden.

Figuur 1. Oppervlakte dat jaarlijks verbrandt door bos- en graslandbranden, gemiddeld over 2001-2018. De rode kleuren geven de (bijna) jaarlijkse branden in savannegebieden aan, gele en blauwe kleuren zijn vaak in bosgebieden waar brand zorgt voor verjonging en regeneratie van het bos. Let op de logaritmische schaal. Bron: Van der Werf et al. (2017).

Ieder jaar verbrandt op mondiale schaal een oppervlakte gelijk aan de EU (ongeveer 450 miljoen hectare). Voor een groot deel is dit een natuurlijk proces. Hierbij gaat de in biomassa opgeslagen koolstof de lucht in als CO2 en zolang de vegetatie weer aangroeit na de brand wordt die koolstof ook weer opgenomen. Het is deel van een cyclus en beïnvloedt de CO2-concentratie dus niet structureel. De uitzondering daarop zijn de branden die gebruikt worden in het ontbossingproces, en de mogelijke toename van branden door o.a. klimaatverandering. Hierbij wordt de uitstoot maar voor een deel gecompenseerd door aangroei en hierdoor stijgt de CO2-concentratie in de atmosfeer.
Lees verder