Klimaatverandering

Stel je voor dat je op een groot schip zit dat op een aanvaring afstevent. Wat zou jij doen? Zou je volle kracht vooruit blijven gaan totdat je het object waar je tegenaan dreigt te varen als het ware aan kunt raken? Of zou je proberen om tijdig van koers te veranderen, in de wetenschap dat een dergelijke koersverandering voor zo’n groot schip een veel tijd in beslag neemt?

De traagheid van het schip impliceert dat je op tijd moet handelen om een aanvaring te voorkomen.

Het klimaatsysteem heeft ook een enorme traagheid ingebouwd. En net als bij een groot schip betekent dit dat vroegtijdige actie nodig is als we het verdere verloop van het klimaat willen bijsturen. Deze traagheid is een cruciaal aspect van het klimaatsysteem, zowel wetenschappelijk als maatschappelijk – maar in het maatschappelijk debat is het een zeer ondergewaardeerd en onbekend aspect.

De traagheid van het klimaatsysteem is als een supertanker: als we koers willen wijzigen moeten we het roer tijdig in de gewenste richting draaien.

Waarom is die traagheid zo belangrijk? Omdat intuïtief veel mensen denken dat zodra we onze CO2 uitstoot sterk hebben gereduceerd (wat we niet hebben gedaan), het probleem dan opgelost zal zijn. Maar dat is niet het geval – bij lange na niet. Zelfs als we de CO2-uitstoot tot nul terugbrengen over een realistische tijdsperiode, dan zal de CO2 concentratie in de atmosfeer – en dus ook de mondiaal gemiddelde temperatuur- nog heel lang hoger blijven dan die van nature zou zijn geweest. Voor vele duizenden jaren, zoals te zien is in onderstaande figuur. De totale hoeveelheid CO2 die we in de loop van een paar honderd jaar de lucht in brengen zal het klimaat en daarmee het leven op deze planeet voor honderdduizenden jaren beïnvloeden. Als we de mate van opwarming waaraan de aarde voor lange tijd gecommitteerd zal zijn willen beperken, dan moeten we de CO2 uitstoot in een zo vroeg mogelijk stadium reduceren. Hoe langer we emissiereductie uitstellen, hoe sterker die emissiereductie dient te zijn om hetzelfde mitigerende effect op lange termijn opwarming van de aarde te hebben.

Daarom is ‘klimaattraagheid’ zo belangrijk.

Gemodelleerde invloed van vier verschillende CO2 emissiescenario’s (panel a) op de CO2 concentratie in de atmosfeer (panel b) en op de oppervlakte temperatuur van de lucht in vergelijking met het jaar 2000 (paneel c). De CO2-concentratie blijft nog zeer lang verhoogd nadat de CO2-uitstoot is gereduceerd, omdat de lange-termijn ‘sinks’ voor CO2 zeer traag opereren (zie bv IPCC FAQ 6.2 voor een uitleg van deze ‘sinks’, zoals bijvoorbeeld reactie met gesteente). Omdat CO2 het infrarood warmteverlies van de aarde belemmert, zal het nog duizenden jaren warmer blijven dan het was voordat de CO2-concentratie steeg. De temperatuur loopt achter op de CO2-concentratie vanwege de tijd die het kost voor de oceanen om op te warmen. Figuur van Zickfeld et al (2013). 

Zoals ik al eerder schreef: Uitstel van mitigatie maatregelen totdat het water ons aan de lippen staat gaat gepaard met een groot risico, omdat veel veranderingen in het klimaat niet of nauwelijks omkeerbaar zijn op een menselijke tijdschaal. Tegen de tijd dat het probleem merkbaar wordt is het slechts het begin, als gevolg van de traagheid in de verschillende systemen (energiesysteem, koolstofcyclus en klimaatsysteem). Het lastige is dus dat degenen die het probleem veroorzaakt hebben in de beste positie zijn om het op te lossen, maar omdat de meest verregaande gevolgen zich pas veel later zullen voltrekken hebben zij de minste prikkel om er iets aan te doen.

Onlangs kwam de klimaattraagheid wat meer in het nieuws dankzij de journalisten Rolf Schuttenhelm and Stephan Okhuijsen (zie bijv ook De Correspondent, NRC, One World, Down to Earth, het kan Wel). Hun centrale punt was dat we in feite maar een gedeelte zien van de opwarming waaraan we het klimaatsysteem gecommitteerd hebben. De oceanen spelen hier in een belangrijke rol: net als een pan water niet meteen aan de kook slaat als we het fornuis aandoen, duurt het een tijdje voor de oceanen om op te warmen. En omdat er heel veel water in de oceanen zit (de gemiddelde diepte is ongeveer 4 km), duurt dat heel erg lang. Daarnaast zal de afkoelende werking van aerosolen (ook wel fijn stof genoemd, wat zonlicht reflecteert) langzaam afnemen is de verwachting, vanwege maatregelen om luchtverontreiniging tegen te gaan. De catch-22 is dat daarmee de tot dan toe gemaskeerde opwarming tevoorschijn komt.

De immense traagheid van het klimaatsysteem en de implicaties daarvan voor verstandig mitigatiebeleid zijn een ontzettend belangrijk, maar vaak onderbelicht aspect van klimaatverandering.

Update: ClimateInteractive heeft een goede simulatie van hoe de traagheid in de praktijk uitwerkt. Door middel van de schuif onder de grafiek kun je verschillende emissiescenarios kiezen. In de grafieken er boven zie je dan het effect daarvan op respectievelijk de CO2 concentratie, de temperatuur, en de zeespiegel, en hoe de respons gedempt wordt. De zeespiegel reageert zo mogelijk nog trager dan de temperatuur op een verandering in de CO2 concentratie, die op haar beurt weer als een slak reageert op een verandering in emissies.

Een Engelstalige versie van deze blog is te vinden op OurChangingClimate.