Consensus over consensus: brede overeenstemming in de wetenschap over de menselijke invloed op het klimaat

De meeste wetenschappers zijn het er over eens dat de huidige klimaatverandering voornamelijk door menselijk handelen wordt veroorzaakt. Dat is keer op keer aangetoond op basis van enquêtes en literatuuranalyses. In een artikel dat vandaag in het tijdschrift Environmental Research Letters verschijnt, wordt een overzicht gegeven van deze verschillende studies, die op basis van verschillende methoden tot een zeer vergelijkbare conclusie komen. Hieruit blijkt de robuustheid van de wetenschappelijke consensus over klimaatverandering.

Uit deze meta-studie blijkt ook dat de mate van overeenstemming dat de huidige opwarming door mensen is veroorzaakt het grootst is onder onderzoekers met de meeste expertise en/of de meeste publicaties in de klimaatwetenschap. Dat verklaart tegelijkertijd waarom literatuuranalyses, waarbij abstracts van wetenschappelijke artikelen worden beoordeeld op een eventueel standpunt over de oorzaak van klimaatverandering, over het algemeen een hogere mate van consensus vinden dan enquêtes. Immers, ervaren wetenschappers die veel hebben gepubliceerd over klimaatverandering hebben in het algemeen een goed begrip van de oorzaken van de opwarming, en zij hebben vaak meer artikelen gepubliceerd dan hun ‘sceptische’ collega’s.

Scientific consensus on human caused climate change vs expertise in climate science

Figuur: Mate van consensus over door mensen veroorzaakte klimaatverandering versus expertise in klimaatwetenschap. Zwarte cirkels zijn data op basis van studies van de afgelopen 10 jaar. Groene lijn is een fit door deze data.

De aanleiding voor dit review artikel was een specifiek commentaar van Richard Tol op het artikel van John Cook uit 2013. Cook vond een 97% consensus over de menselijke oorzaak van de huidige opwarming in de wetenschappelijke literatuur over klimaatverandering. Dat artikel is verguisd en geprezen. Tol betoogde dat Cook’s studie een ‘outlier’ is. Hij kwam tot die conclusie door een sterk vertekend beeld te geven van andere onderzoeken – waaronder de enquête die ik een aantal jaar geleden namens het PBL heb uitgevoerd. De auteurs van andere ‘consensus-studies’ waren evenmin te spreken over de misleidende weergave van Richard Tol van hun werk. Zodoende is het brede auteursteam ontstaan voor de huidige meta-analyse, waaruit blijkt dat Cook’s literatuuranalyse prima past binnen het spectrum van andere, vergelijkbare studies.

De video hieronder geeft een goed beeld van de context en conclusies van de huidige studie:

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 →

Opwarming “slowdown”, een zeespiegel-hockeystick en andere nieuwe wetenschap

Hieronder enkele korte beschrijvingen van een paar klimaatwetenschappelijke onderzoeken die de afgelopen maand mijn interesse hebben getrokken en die hier op Klimaatverandering nog niet zijn besproken.

Early-2000s warming slowdown

Als je de oppervlaktetemperatuurdata vergelijkt met het gemiddelde van de klimaatmodeldata, zoals die in het laatste IPCC rapporten zijn gebruikt (CMIP5), dan is het duidelijk dat na het jaar 2000 de observaties aan de ondergrens liggen van de range van de modeldata. De snelheid van opwarming na 2000 is lager dan over de afgelopen 30 jaar en lager dan het modelgemiddelde: de “early-2000s warming slowdown”, beter bekend als de zogenaamde “hiatus” of “opwarmingspauze”. In een commentaar in het tijdschrift Nature begin februari nemen een aantal bekende klimaatonderzoekers (waaronder Fyfe, Meehl, Santer en Mann) nogmaals die periode na 2000 onder de loep (zie ook Ed Hawkins’ Climate Lab Book). Zij gebruiken de term “warming slowdown” voor deze periode, zie de figuur hieronder (figuur 1 uit het artikel van Fyfe et al.).

Figuur 1. Een vergelijking tussen observaties oppervlaktetemperature en de range van klimaatmodelresultaten (CMIP5). Bron Fyfe et al. Fig. 1.

Lees verder →

De verreikende menselijke invloed op het klimaat

De laatste tienduizend jaar of zo zijn wij mensen druk bezig geweest hier op aarde en hebben we het aanzicht van onze thuisplaneet behoorlijk veranderd. We hebben huizen en flats gebouwd, wegen, dammen en kanalen aangelegd, stukken water ingepolderd en heel veel bossen verwijderd. Sinds de industriële revolutie zijn we naast het ontbossen op grote schaal fossiele brandstoffen gaan verstoken en samen met de cementproductie heeft dat geleid tot een forse toename van de concentratie van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer (zie figuur 1). Andere activiteiten die we hebben ontplooid, hebben geleid tot de toename van de concentratie van andere broeikasgassen zoals bijvoorbeeld methaan (CH4) en lachgas (NO2) in de atmosfeer.

Figuur 1. De CO2-concentratie in de atmosfeer in de afgelopen 800.000 jaar. Bron Scripps.

De toename van broeikasgassen in de atmosfeer versterkt het broeikaseffect waardoor de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, en daardoor ook het zeeniveau. De wetenschap bij monde van het IPCC vertelt ons dat ongelimiteerd doorgaan met het opstoken van fossiele brandstoffen tegen 2100 zal leiden tot minstens enkele graden opwarming en dat daar allerlei risico’s voor de mensheid en ecosystemen aan verbonden zijn. In het laatste IPCC rapport staan veel grafieken en tabellen met prognoses voor allerlei emissiescenario’s waarin informatie te vinden is hoe ons klimaat er mogelijk voor zal staan aan het einde van deze eeuw. Het jaar 2100 is dan ook veelvuldig zichtbaar als laatste jaar in die IPCC grafieken en tabellen en dat zie je ook in de berichtgeving in de media (als voorbeeld hier, hier of hier). Na 2100 komt echter gewoon 2101 en, mits de zon niet onverwacht een nova wordt, zullen er nog veel meer jaren volgen. Wat zal er (ver) na 2100 met het klimaat van onze aarde gebeuren, hoe verhoudt zich dat tot het verleden en hoever in de toekomst zal onze invloed op dat klimaat nog voelbaar en zichtbaar zijn? Deze vragen zijn het onderwerp van een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Nature Climate Change van hoofdauteur Prof. Peter Clark met bijdragen van een groot aantal andere bekende klimaatwetenschappers:
Consequences of twenty-first-century policy for multi-millennial climate and sea-level change

Lees verder →

Satellieten, oppervlaktetemperatuur en opwarming

  • “Als alle data beschikbaar komen dan zullen we zien dat 2015 het warmste jaar zal zijn dat de aarde heeft meegemaakt sinds we betrouwbare data hebben.”
  • “Er is geen significante opwarming van de aarde gedurende de laatste 18 jaar.”

Twee citaten uit een video van Peter Sinclair die je onderaan dit blogstuk kunt vinden. De video is gemaakt naar aanleiding van een hoorzitting in de Amerikaanse Senaat (8 december 2015) waarin presidentskandidaat Ted Cruz zijn beste ‘klimaatsceptische’ beentje voorzet. Het warmste jaar en tevens geen opwarming, om Frank Boeijen te parafraseren: Is iedereen de temperatuur-weg kwijt? Warmt de aarde nou op of niet? Daar kunnen we kort over zijn: Jazeker warmt de aarde op en wij mensen zijn daar de veroorzakers van.

Lees verder →

Nieuw onderzoek maakt lage klimaatgevoeligheid minder waarschijnlijk

climatesensitivity.001

Klimaatgevoeligheid, het lijkt een eenvoudig begrip: de temperatuurverandering als gevolg van een verdubbeling van de CO2-concentratie. De realiteit is een stuk ingewikkelder. Het overzicht van recente publicaties op de internetpagina van de workshop over klimaatgevoeligheid van afgelopen voorjaar geeft een aardig beeld van die ingewikkeldheid. Het grote aantal feedbacks dat op zeer uiteenlopende tijdschalen een rol speelt maakt niet alleen het nauwkeurig bepalen van de klimaatgevoeligheid lastig; ook bij de interpretatie liggen er wat voetangels en klemmen op de loer. Om de risico’s van klimaatverandering voor mens en natuur te bepalen, is bijvoorbeeld het tempo van de verandering, en dus de klimaatgevoeligheid op termijn van ruwweg een eeuw, minstens zo belangrijk als de uiteindelijke opwarming na duizenden jaren. Aan de andere kant: om resultaten van paleoklimatologisch onderzoek te vertalen naar het huidige klimaat, is ook inzicht nodig in langetermijneffecten.

De klimaatwetenschap heeft dan ook verschillende begrippen voor de klimaatgevoeligheid op verschillende tijdschalen. De twee meest gebruikte zijn:

  • Equilibrium Climate Sensitivity (ECS): de temperatuurstijging als het klimaatsysteem na een verdubbeling van de CO2-concentratie weer in evenwicht is. Maar er zit een adder onder het gras. Het begrip ECS komt uit het Charney-rapport uit 1979 – met een beetje goede wil is dat rapport te beschouwen als het begin van de wetenschappelijke consensus (pdf) over de menselijke invloed van het klimaat – en het beperkt zich dan ook tot de feedbacks die in dat rapport werden meegenomen. Feedbacks op geologische tijdschaal, ten gevolge van bijvoorbeeld het smelten van grote ijskappen of veranderingen in de biosfeer, zijn er niet bij ingegrepen. ECS wordt ook wel Charney sensitivity genoemd.
  • Transient Climate Respons (TCR): de opwarming na 70 jaar, wanneer de CO2-concentratie elk jaar met 1% toeneemt. Waarom 70 jaar? Omdat de CO2-concentratie bij een jaarlijkse toename van 1% na 70 jaar is verdubbeld. TCR geeft een indicatie van de klimaatgevoeligheid die voor onze samenleving het meest relevant was: de respons van het klimaatsysteem die we binnen één of enkele generaties kunnen verwachten.

Klimaatgevoeligheid op geologische tijdschaal, met inbegrip van alle trage feedbacks, heet Earth System Sensitivity (ESS). ECS en ESS van elkaar onderscheiden kan lastig zijn. En dan is er ook nog de Effective Climate Sensitivity, een schatting van de ECS op basis van een vereenvoudigd model, die door veel wetenschappers als een schatting van de ondergrens wordt gezien. Ik durf mijn hand er niet voor in het vuur te steken dat deze termen altijd helemaal consequent worden gebruikt. Lees verder →

Feiten en Waarden

Naar aanleiding van eerdere discussies over feiten (“is”) versus waarden (“ought”) vroegen wij Gerbrand Komen, voormalig onderzoeksdirecteur van het KNMI, om een gastblog te schrijven over dit thema. Bij deze:

Feiten en waarden

Gerbrand Komen, december 2015

De Schotse filosoof Hume (1711 – 1776) heeft er op gewezen dat wetenschap beschrijvend is en dat je vanuit die beschrijving niet tot morele of normatieve uitspraken kunt komen. Uit een ‘is’ kun je nooit een ‘ought’ afleiden. Het is daarom pikant dat waarden en normatieve uitspraken zich wetenschappelijk laten bestuderen. Het blijft dan toch zaak (= ought !) om dat onderzoek naar waarden te scheiden van het doen van normatieve uitspraken: onderscheid wat is en wat je zou willen! Het ‘is’ gaat over feiten, over de wereld zoals hij is. Het ‘ought’ gaat over de wereld die we zouden wensen, over wat we waardevol vinden.

Het is dus belangrijk om onderscheid te maken tussen feiten en waarden. Deze notitie gaat over de vraag of en in hoeverre je dat onderscheid kun maken.

Feiten zijn dat wat de wetenschap ons leert; en wetenschap is objectief. Wetenschap is waardevrij. Wetenschap zegt iets over werkelijkheid, over hoe het is. Drie uitspraken die ik koester.

Maar zijn ze wel waar? En wat bedoel ik eigenlijk? Het vakgebied dat zich bezig houdt met dit soort vragen, de epistemologie, duidt mijn drie uitspraken wel met de uitdrukking waardevrij ideaal (Value Free Ideal), een begrip dat vooral bekendheid kreeg door het werk van de socioloog Max Weber (1864 – 1924). Dit idee is echter heftig bekritiseerd, recentelijk bv door de Noord-Amerikaanse filosofe Heather Douglas in haar boek (2009) ‘Science, policy and the value free ideal’. Daarin laat ze zien dat wetenschappelijk onderzoek niet waardevrij is, en het ook niet hoort te zijn.

Het debat spitst zich dan toe op de vraag of je epistemische waarden kunt (onder)scheiden van andere, niet-epistemische waarden. Epistemische waarden zijn de waarden die aangeven wat goed onderzoek is. Niet iedereen is expliciet over wat die epistemische waarden nou precies zijn, maar zelf gebruik ik vaak dit (onvolledige) lijstje:

  • Hypotheses en modellen moeten worden getoetst aan waarnemingen, en op interne consistentie. Als daar aanleiding toe is moet de kennis worden herzien.
  • Waarnemingen en logica moeten daarbij leidend zijn.
  • Het hele proces dient transparant te zijn: data en modellen dienen goed gedocumenteerd te zijn, en beschikbaar voor anderen, zodat resultaten door anderen gereproduceerd kunnen worden.

Lees verder →

De wondere warme wereld van Richard Tol

Maandag 21 december stond er een wonderbaarlijk interview met Richard Tol in het AD. Tol is hoogleraar economie van klimaatverandering aan de Universiteit van Sussex. Over het algemeen verwacht je redelijk genuanceerde en doordachte antwoorden bij een interview van een hoogleraar, in het AD laat Tol echter zien dat het tegendeel soms het geval is. Een reactie op dit interview, geschreven door Bart Strengers (PBL), Rik Leemans (Wageningen University) en Ben Lankamp (Weerplaza), is 22 december verstuurd naar het AD. De reactie is door het AD helaas niet geplaatst en de tekst van de reactie is nu integraal opgenomen onderaan dit blogstuk. De koptekst van de reactie luidde: “De wondere warme wereld van Richard Tol”.

De figuur hieronder uit het IPCC AR5 rapport (werkgroep 2) visualiseert een samenvatting van de risico’s die wij als mensheid lopen bij voortgaande klimaatverandering. Die risico’s nemen toe naarmate de opwarming van de aarde toeneemt.


Lees verder →

Het onzekerheidsmonster: een verraderlijk beestje

Vertaling/bewerking van een blogpost van Victor Venema. De tekening is van Marije Mooren.

onzekerheidsmonster

I think that uncertainties in global surface temperature anomalies is substantially understated.

Judith Curry

People often see uncertainty as a failing of science. It’s the opposite: uncertainty is what drives science forward.

Dallas Campbell

Stel je rijdt over een bochtige weg in het bos en er komt mist op die snel dichter wordt. Matig je dan je snelheid, of blijf je hard doorrijden zolang je niet zeker weet dat er een bocht aankomt? Meer mist betekent meer onzekerheid, en minder voorspelbaarheid: hoe meer mist, hoe groter de kans dat een bocht of een obstakel op de weg, misschien een overstekend hert, te laat wordt opgemerkt. Tegenstanders van mitigatie van klimaatverandering hebben het vaak en graag over onzekerheid. Blijkbaar vinden zij onzekerheid een goede reden om flink gas te blijven geven. Het “uncertainty monster” is in de Engelstalige klimaatblogosfeer inmiddels een gevleugelde term.

Onzekerheid kan nooit een argument zijn om een bepaald risico te nemen. Toch wordt het vaak als reden aangevoerd om een beslissing over risico’s uit te stellen. In de politiek is dat zeker zo: aanvullend onderzoek, een commissie die alles nog eens van alle kanten bekijkt, het werkt altijd weer om een lastige beslissing nog maar even niet te nemen. Voor tegenstanders van bepaald beleid is een beroep op onzekerheid dan ook een effectieve strategie om tijd te winnen, of om beslissingen helemaal van tafel te krijgen. De strategie komt zo veel voor, dat hij een naam heeft gekregen:

Appeals to uncertainty to preclude or delay political action are so pervasive in political and lobbying circles that they have attracted scholarly attention under the name “Scientific Certainty Argumentation Methods”, or “SCAMs” for short. SCAMs are politically effective because they equate uncertainty with the possibility that a problem may be less serious than anticipated, while ignoring the often greater likelihood that the problem may be more deleterious.

Lees verder →

COP21 – Het klimaatakkoord van Parijs

Door Bart, Bob, Hans en Jos

Je kunt op verschillende manieren aankijken tegen het klimaatakkoord dat in Parijs is overeengekomen:

  • Er is unaniem een verscherpte ambitie overeengekomen: Onder de twee graden, liefst zelfs onder de anderhalf. In de tweede helft van deze eeuw beloven we met z’n allen broeiksgas-neutraal te zijn (waarbij de uitstoot gelijk is aan de opname). Alle landen nemen een verantwoordelijkheid en sommige elementen van het verdrag zijn juridisch bindend. Dit kan terecht historisch genoemd worden.
  • Die ambities zijn natuurlijk mooi, maar aan de andere kant moeten de gezamenlijke beloftes (de zogenaamde INDC’s) van alle landen nog flink aangescherpt worden om ook maar in de buurt te komen van die ambitieuze doelstellingen. Het wie, hoe en wanneer van ‘decarboniseren’ (een woord dat overigens niet voorkomt in het akkoord, mede op aandringen van Saoedi-Arabië) is dus niet in detail vastgelegd.

Uiteindelijk staat of valt het ermee hoe dit akkoord wordt opgepakt door overheden en bedrijfsleven: Gaat van dit akkoord een momentum uit waarmee de transitie naar een duurzame, broeikasgas-neutrale economie daadwerkelijk wordt ingezet, of blijft duurzaamheid het onderspit delven ten opzichte van korte termijn belangen, zoals tot nu toe meestal het geval lijkt te zijn? Of we de mooie ambities gaan halen is dus nog maar zeer de vraag. Wel kan er vanaf nu met dit akkoord gezwaaid worden om overheden en bedrijven onder druk te zetten hun emissies te reduceren.

Heleen de Coninck geeft in een kort stukje aan waar volgens haar de significante vooruitgang zit bij dit klimaatakkoord. Naast de aangescherpte ambitie qua temperatuurgrens zijn er meer nieuwe aspecten aan dit akkoord: Zo is er afgesproken dat in de tweede helft van deze eeuw er een balans moet zijn tussen de uitstoot en de opname van broeikasgassen, oftewel we moeten dan broeikasgas-neutraal zijn met z’n allen (al heeft dat woord het niet gehaald in de eindtekst). Daartoe moeten landen zo snel mogelijk pieken in hun emissies om daarna snel te dalen. Een aantal eerdere beslissingen (bijvoorbeeld de financiering voor adaptatie en mitigatie in ontwikkelingslanden van minimaal $100 miljard per jaar) zijn nu bekrachtigd in het akkoord, hetgeen het toch iets meer zekerheid geeft. De verschillende perspectieven (half vol/half leeg) komen ook in haar stuk terug:

“It shows a probably unrealistic but nevertheless much-needed signal that the world should try limiting global mean temperature rise to “well below” 2 degrees centigrade compared to pre-industrial levels.”

De tekst van het akkoord (waarschuwing: onleesbaar jargon) is te vinden bij de United Nations Framework Convention On Climate Change. Het akkoord is ook ondertekend door de EU (waaronder Nederland) en gaat in 2020 in, als het door minstens 55 landen wordt geratificeerd, die tezamen voor minstens 55% van de mondiale emissies verantwoordelijk zijn. Tot die tijd geldt formeel voor de landen die in Doha getekend hebben een verlenging van het “Kyoto Protocol”, maar dat betreft slechts 15% van de mondiale CO2-emissies.

De bevindingen van de klimaatwetenschap, zoals in de IPCC rapporten beschreven, vormen de basis van de VN onderhandelingen en van dit klimaatakkoord. De risico’s van ongebreidelde klimaatverandering en de noodzaak van emissiereductie om het gestelde doel te halen, worden erkend. Als je lange tijd doorbrengt met oeverloze discussies met ‘sceptici’ is dit wel een goede reality-check:

“Recognizing that climate change represents an urgent and potentially irreversible threat to human societies and the planet and thus requires the widest possible cooperation by all countries, and their participation in an effective and appropriate international response, with a view to accelerating the reduction of global greenhouse gas emissions,
Also recognizing that deep reductions in global emissions will be required in order to achieve the ultimate objective of the Convention and emphasizing the need for urgency in addressing climate change,..”

Een mooie illustratie van de noodzaak om iets aan klimaatverandering te doen verschaffen de onderstaande grafieken uit Ricke et al. 2015. De grafieken laten tevens zien dat de impact van klimaatverandering voor sommige systemen, zoals de koraalriffen en het akkerland voor basisvoedingsmiddelen, al hoog is bij een relatief geringe opwarming om daarna te verzadigen.

Lees verder →