Bestaat goed nieuws over klimaatverandering? Het RCP 8.5 scenario

Geplaatst op 4 juni 2024door | 12 reacties

Gastblog van Prof. Guido van der Werf

Samenvatting

  • De CO2-uitstoot door de verbranding van fossiele brandstoffen is onder het hoogste emissiescenario gekomen en zal daar waarschijnlijk steeds verder van verwijderd raken.
  • Voor de belangrijkste andere antropogene factoren die voor opwarming zorgen (CO2-uitstoot door ontbossing, uitstoot van methaan, uitstoot van lachgas, afname uitstoot van fijnstof), zitten we echter nog steeds rond of zelfs boven dat hoogste scenario.
  • Dat betekent dat we op dit moment nog dicht bij het hoogste scenario zitten wat forcering betreft, maar het is aannemelijk dat we er op termijn steeds verder onder komen te zetten. Dit is met name omdat de CO2-uitstoot door fossiele brandstoffen de belangrijkste factor is, en het verschil met het hoogste scenario met de jaren steeds groter wordt. Om de temperatuurstijging te stoppen moet de totale CO2-uitstoot echter naar netto nul.
  • Er is dus zeker goed nieuws te melden, maar zolang de mondiale uitstoot niet daalt, neemt ook de kans dat we de temperatuurstijging kunnen beperken tot 2 graden, laat staan 1,5 graad, af.

Inleiding

Om iets over de menselijke invloed op het klimaat van de toekomst te zeggen moeten we ten eerste begrijpen hoe gevoelig het klimaat is voor onze uitstoot, en ten tweede wat onze toekomstige uitstoot zal zijn. Dat eerste is een natuurkundig kenmerk van het klimaatsysteem waar wij niks aan kunnen veranderen, het tweede hangt juist sterk af van menselijke keuzes, nu en in de toekomst. Belangrijke factoren voor de toekomstige uitstoot zijn hoe de bevolkingsgroei – of krimp zich zal ontwikkelen, hoe groot de vraag naar energie zal zijn, hoe we aan die vraag naar energie voldoen, maar ook bijvoorbeeld hoe ons toekomstige dieet er uit ziet.

Om die ontwikkelingen te schetsen worden scenario’s ontwikkeld, en het afgelopen decennium hebben we veel gebruik gemaakt van een set scenario’s die zo’n 15 jaar geleden zijn ontwikkeld. In die 15 jaar is er veel gebeurd en het is informatief om terug te kijken waar we nu staan ten opzichte van die scenario’s. En dan met name in hoeverre we ons ontworsteld hebben aan het hoogste scenario dat tot zo’n vier tot vijf graden opwarming leidt in 2100, het zogenaamde RCP 8.5 scenario. RCP staat voor ‘Representative Concentration Pathway’ en 8.5 voor de zogenaamde stralingsforcering die we in dat scenario voor het jaar 2100 verwachten, namelijk 8,5 Watt per vierkante meter extra ten opzichte van pre-industrieel.

Over dit thema is op dit blog al eerder geschreven en de laatste tijd is er veel media-aandacht voor, mede door de publicatie van het boek “Not the end of the world” van Hannah Ritchie (zie ook deze inspirerende Ted-talk) en het wat provocerendere “Climate change isn’t everything” van Mike Hulme. Zowel Ritchie als Hulme wijzen erop dat de aarde niet meer afstevent op vier tot vijf graden opwarming. En hoewel er wel wat af te dingen is op Ritchie’s verhaal heeft het ook een interessante discussie veroorzaakt over of je dit goed nieuws mag noemen, bijvoorbeeld in het NRC.

Uiteraard is het enorm goed nieuws als de ergst denkbare scenario’s niet uitkomen. Maar komen daarmee de doelstellingen van het verdrag van Parijs in zicht? En verder, het goede nieuws zit met name in de uitstoot van CO2 door de verbranding van fossiele brandstoffen, maar dat is niet de enige factor die voor opwarming zorgt. Hoe zit het bijvoorbeeld met methaan en lachgas? In dit blog gaan we dat uitzoeken.

Lees verder →

12 reacties

Geplaatst in broeikasgassen, CO2, Emissies, klimaatverandering, Methaan, opwarming, Zonder categorie

Getagged , , , , , , , ,

Orde en chaos in het klimaat

Geplaatst op 27 mei 2024door | 6 reacties

Ooit, lang geleden, kon je op zondag, ik meen na de voetbalsamenvattingen van Studio Sport, naar de Lotto-trekking kijken. Die verliep via een vaste procedure. Eenenveertig genummerde balletjes zaten keurig op volgorde in een houder waaruit ze allemaal tegelijk werden losgelaten. Ze vielen in een grote, bol van plexiglas die even ronddraaide. Na een aantal rotaties keerde de draairichting om, waardoor enkele balletjes in een gootje terechtkwamen. Het eerste balletje in het gootje kwam naar buiten. Het hele procedé herhaalde zich nog zes keer, en daarmee had je de uitslag van zes winnende getallen plus een reservegetal.

Wat mij fascineerde, was dat dat helemaal identieke proces elke keer een andere uitkomst opleverde. Blijkbaar was ik als kind al geneigd tot deterministisch denken. En dat bracht me bij de voor de hand liggende verklaring. Natuurlijk zijn die balletjes niet helemaal perfect rond, is het materiaal waar ze van gemaakt zijn niet overal exact even dik of zwaar, of kunnen kleine verschillen in temperatuur of luchtdruk ervoor zorgen dat de balletjes net iets anders over elkaar rollen. Zo konden hele kleine, op het oog onwaarneembare verschillen de trekking perfect onvoorspelbaar maken. Het is, leerde ik pas veel later, een voorbeeld van gevoelige afhankelijkheid (sensitive dependence). En dat begrip is waar het in de chaostheorie om draait: deterministische processen die toch een onvoorspelbaar verloop hebben.

De paradox van deterministische chaos

Er zit een paradox in een chaotisch systeem, zoals de lottoballetjesmachine. Alles wat er gebeurt, verloopt volgens vrij eenvoudige natuurwetten van oorzaak en gevolg. En toch is de uitkomst in onze beleving puur toeval. Maar omdat die wetten van oorzaak en gevolg van toepassing zijn, zit er altijd wel een grens aan dat toeval. Er kwam nooit meer dan één balletje tegelijk uit de machine. Het getal op dat balletje was nooit groter dan 41. En dat er in plaats van een lottoballetje ineens een kaasblokje naar buiten kwam was uitgesloten. Voor een lottoballetjesmachine heb je natuurlijk geen complexe theorie nodig om dergelijke grenzen van het toeval in te zien. Voor andere chaotische (of, in jargon: non-lineaire dynamische) systemen liggen die grenzen nog wel eens minder voor de hand. En daar kan de kennis van de chaostheorie behulpzaam zijn.

De vlinder van Lorenz
Lees verder →

6 reacties

Geplaatst in Atmosferische wetenschap, Klimaatmodellen, Klimaatwetenschap, Zonder categorie

Getagged , , ,

Nog meer aanwijzingen voor menselijke invloed op windpatronen in de zomer

Geplaatst op 7 mei 2024door | 2 reacties

Hoe de opwarming van het klimaat stromingspatronen in de atmosfeer beïnvloedt, is al jarenlang onderwerp van wetenschappelijk onderzoek. We hebben al vaker (zoals hier, hier en hier) aandacht gehad voor dat onderzoek en de wetenschappelijke discussies die dat opleverde. Verschillende studies vonden de afgelopen jaren aanwijzingen voor veranderende stromingspatronen in de zomer op gematigde breedtegraden van het noordelijk halfrond. Het gaat daarbij niet zozeer om de wind zoals we die als bewoners van het aardoppervlak voelen, maar om grootschalige stromingspatronen die invloed hebben op het ontstaan en de ontwikkeling van weersystemen, en die weersystemen als geheel met zich meevoeren. De stroming wordt aangedreven door het temperatuurverschil tussen de tropen en de polen. Dat temperatuurverschil is kleiner geworden door de sterke opwarming van het noordpoolgebied en het is dus best aannemelijk dat de stroming daardoor is verzwakt. Maar ja, dat het aannemelijk is, betekent natuurlijk nog niet dat het ook is aangetoond. Het laatste IPCC-rapport hield dan ook nog flink wat slagen om de arm.

Schematische weergave van mogelijke veranderingen in atmosferische stroming door de sterke opwarming van het noordpoolgebied. Bron: IPCC AR6, WGI, Cross-Chapter Box 10.1.

Wetenschappelijke slagen om de arm verdwijnen niet van de ene op de andere dag, maar het onderzoek staat niet stil. Een recent artikel van Rei Chemke en Dim Coumou presenteert niet alleen meer bewijs voor deze veranderingen, maar voor het eerst ook aanwijzingen voor een menselijke vingerafdruk. De terminologie is wat verwarrend: het artikel spreekt van ‘storm tracks’ of ‘weakening storms’, maar daarmee worden stromingspatronen bedoeld op een schaal van honderden tot enkele duizenden kilometers. Het gaat dus niet (of in elk geval niet alleen) over het gedrag van zomerstormen.

Lees verder →

2 reacties

Geplaatst in Atmosferische wetenschap, Extreem weer, Klimaatwetenschap, opwarming

Getagged , , , ,

De scenario’s van het IPCC zijn niet eerlijk (en hoe nu verder?)

Geplaatst op 29 april 2024door | 22 reacties

Een nieuwe studie stelt dat de huidige scenario’s van klimaatmitigatie die in het IPCC worden gebruikt te weinig rekening houden met rechtvaardigheid. Het rechtvaardigheidsbeginsel is één van de principes van het Parijsakkoord, maar als de toekomst zich precies volgens die scenario’s zou ontwikkelen, zouden bestaande ongelijkheden groter worden. Bovendien dragen ontwikkelingslanden een te zware mitigatielast in vergelijking met ontwikkelde landen. Hoe nu verder? Kunnen we rechtvaardigheid überhaupt wel goed in de (economische) modellen meenemen? In een andere studie doen de auteurs alvast een opzet. De Parijsdoelen halen op een rechtvaardige manier kan wel, maar het vereist wel een veel grotere inspanning van landen in het mondiale Noorden.

Rechtvaardigheid als grondbeginsel van het Parijsakkoord

De conclusies in het IPCC AR6 over hoe de wereld klimaatverandering tot 1,5°C of 2°C opwarming kan beperken, leunen erg sterk op scenario’s (ook wel: ‘global modelled mitigation pathways’) die gebruik maken van Integrated Assessment Models (IAMs). Dat zijn eigenlijk modellen die de benodigde sociaal-economische verandering simuleren als we ons committeren aan de doelen uit het Parijsakkoord.

De historische en huidige bijdragen aan klimaatverandering zijn behoorlijk oneerlijk verdeeld. Sommige landen en regio’s stoten al decennia grote hoeveelheid broeikasgassen uit, terwijl andere landen eigenlijk maar een klein aandeel hebben in de huidige klimaatcrisis. Naast die ongelijkheid in verantwoordelijkheid, zijn er tussen regio’s ook grote ongelijkheden in termen van, bijvoorbeeld, inkomen en energieverbruik. Dat is weer relevant als we kijken naar socio-economische mitigatieroutes. Die ongelijkheden worden ook onderschreven in het Parijsakkoord, en zelfs in de grondbeginselen van het UNFCCC: de principes van ‘equity’ en ‘common but differentiated responsibilities and respective capabilities’. Ook wordt er expliciet benoemd dat ontwikkelingslanden niet een disproportionele last moeten dragen. Maar in hoeverre komen deze principes van rechtvaardigheid eigenlijk terug in de scenario’s?

De eerste twee grondbeginselen van het UNFCCC, bij de oprichting in 1992. Bron
Lees verder →

22 reacties

Geplaatst in Beleid, Emissies, Energie, IPCC, klimaatbeleid, Klimaatmodellen, koolstofbudget

Getagged , , , , , ,

Wordt de klimaatinvloed van aerosolen onderschat?

Geplaatst op 22 april 2024door | 3 reacties
Verloop van menselijk en natuurlijke invloedsfactoren (forceringen) op de gemiddelde temperatuur van het aardoppervlak sinds 1750. Bron: IPCC AR6.

Met alle klimaatrecords die er in het afgelopen jaar werden verbroken, was er plotseling ook de nodige aandacht voor het afkoelende effect van aerosolen. Een afname van de uitstoot van aerosolen heeft mogelijk bijgedragen aan de hoge temperaturen. Wie niet zo thuis is in de klimaatwetenschap zou kunnen denken dat dat een helemaal nieuw inzicht was. Dat is zeker niet het geval. Je zou kunnen zeggen dat de gemiddelde nieuwsconsument die invloed van aerosolen mogelijk heeft onderschat. Maar voor wetenschappers geldt dat zeker niet.

Aerosolen werden in 1971 al besproken, toen een internationale groep van zo’n dertig wetenschappers bij elkaar kwam om een mogelijke toekomstige onbedoelde verandering van het klimaat door toedoen van de mens te bespreken. Sommige deelnemers verwachtten toen dat afkoeling door aerosolen de opwarming door een toenemende concentratie van broeikasgassen zou overvleugelen. Dat is anders gelopen, onder meer doordat de uitstoot van broeikasgassen sindsdien is blijven toenemen, terwijl er maatregelen zijn genomen om de uitstoot van aerosolen te beperken. Dat is natuurlijk de reden waarom aerosolen niet zo veel in het nieuws zijn en broeikasgassen vaker: de broeikasgassen zijn het grote probleem.

Lees verder →

3 reacties

Geplaatst in aerosols, Atmosferische wetenschap, Klimaatwetenschap

Getagged , , ,

Het Antropoceen bestaat niet. Leve het Antropoceen!

Geplaatst op 12 april 2024door | 43 reacties

Door: Sjoerd Kluiving, VU Amsterdam

Zo kopte de Britse krant The Guardian enkele weken terug, toen het nieuws lekte dat de Subcommison on Quaternary Stratigraphy (SQS) van de International Union of Geological Sciences (IUGS) in meerderheid het voorstel afstemde dat de midden 20e eeuwse ‘Great Acceleration’ de ‘golden spike’ (ondergrens) van het Antropoceen zou zijn. Toen het nieuws brak, berichtten CNN en Nature gelijktijdig in soortgelijke berichtgeving. Maar wat is hier nu eigenlijk aan de hand? Behalve dat een deel van de leden van de SQS bezwaar maakten op basis van procedures tijdens de stemming, die overigens door een hogere commissie weer teniet zijn gedaan, vormt de stemming het sluitstuk van 10 – 15 jaar discussie over een nieuw geologisch tijdperk, waarvoor in 2009 de Anthropocene Working Group is opgericht.

Nadat de scheikundige Paul Crutzen, de Nederlandse Nobelprijswinnaar, in 2000 de discussie over het Antropoceen nieuw leven inblies, nadat daarvoor de term op academisch onbegrip leidde, is er in de 21e eeuw een stroom van publicaties op gang gekomen die eerst vanuit de natuurwetenschappen kwam. Niet lang daarna werd het Antropoceen ook binnen de domeinen van de geestes- en sociale wetenschappen belicht en bediscussieerd.

Het Antropoceen kan worden gedefinieerd als de periode waarin de mens een diepgaande en gevaarlijke invloed heeft op het (sub)oppervlak (land en water), de biosfeer en de atmosfeer van de aarde. Vandaag de dag bevinden we ons in het derde decennium van de 21e eeuw en ervaart onze wereld een polycrisis op natuurlijk, cultureel en sociaal gebied. Klimaatverandering en het verlies aan biodiversiteit gaan hand in hand met meervoudige maatschappelijke transities. In onze zoektocht naar (economische) groei en ontwikkeling hebben we onze natuurlijke omgeving volledig overweldigd en bedreigen we in feite de stabiliteit van samenlevingen. Elizabeth Kolbert, aardwetenschapper en schrijfster van het boek ‘The Sixth mass extinction’ [1], heet ons welkom in het Antropoceen en vat de impact van de mens op ons aardoppervlak en onze atmosfeer vandaag de dag samen [2]:

a) We hebben meer dan de helft van het ijsvrije land op aarde veranderd;

b) We hebben de meeste grote rivieren ter wereld afgedamd of omgeleid;

c) Kunstmestfabrieken en peulgewassen leggen meer stikstof vast dan alle terrestrische ecosystemen samen;

d) Vliegtuigen, auto’s en elektriciteitscentrales stoten honderd keer meer CO2 uit dan vulkanen doen;

e) Wij veroorzaken regelmatig aardbevingen;

f) Vandaag de dag wegen mensen meer dan acht keer zoveel als wilde dieren;

g) Homo Sapiens is de belangrijkste veroorzaker van uitsterving en ook van soortvorming geworden.

Lees verder →

43 reacties

Geplaatst in aarde, klimaatverandering

Getagged , , , , , ,

Invloed van weersextremen op de massabalans van ijskappen

Geplaatst op 8 april 2024door | 10 reacties
Massaverlies van ijskap van Antarctica sinds 2002. Bron: Hanna et al.

‘A single Antarctic heatwave or storm can noticeably raise the sea level’, is de kop boven een artikel op The Conversation van alweer een tijdje geleden. Het bleek geen resultaat te zijn van nieuw wetenschappelijk onderzoek, maar een opvallende constatering uit een overzichtsartikel dat op een rijtje zet wat er bekend is over het smelten van ijskappen op verschillende tijdschalen. Het blijkt dat een korte periode van bijvoorbeeld extreme warmte of regenval een grote invloed kan hebben op de massabalans van de ijskappen van Groenland en Antarctica over een heel jaar. Zo’n periode duurt soms maar een week, of nog minder. Een extreem hoeft overigens niet altijd tot massaverlies te leiden. Het kan ook de andere kant op gaan, als er in korte tijd heel veel sneeuw valt.

Massaverlies van de Groenlandse ijskap sinds 2002. Bron: Hanna et al.

Het mag dan geen helemaal nieuw onderzoeksresultaat zijn, maar dat maakt het niet minder belangrijk. Want het is een flinke complicatie bij het voorspellen van de hoeveelheid en, vooral, de snelheid van de toekomstige zeespiegelstijging. Veranderingen in extremen kunnen een aanzienlijke invloed hebben, en wat er precies met extremen zal gebeuren is een stuk lastiger te voorspellen dan wat er kan veranderen in bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur of hoeveelheid neerslag. En daar zit natuurlijk ook al de nodige onzekerheid in; al is het maar omdat we niet weten hoeveel broeikasgassen we in de komende decennia nog in de atmosfeer gaan brengen.

Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in Arctische gebieden, Extreem weer, Gevolgen van klimaatverandering, Klimaatwetenschap, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged ,

Ontkoppeling tussen CO2-uitstoot en BBP-groei niet in lijn met Parijs doelen

Geplaatst op 2 april 2024door | 10 reacties

Is groene groei mogelijk? Waarschijnlijk niet helemaal, maar toch lijkt er in rijke of hoge-inkomenslanden in de laatste jaren een ontkoppeling plaats te vinden tussen economische groei (in termen van BBP) en CO2-uitstoot: de CO2-uitstoot gaat omlaag, en de economie groeit. Dat gegeven zou erop kunnen wijzen dat economische groei mogelijk is terwijl we succesvol klimaatverandering tegengaan. Ofwel, groene groei. Maar die ontkoppeling blijkt veel te traag te gaan. Een nieuwe studie laat zien dat het tempo van CO2-emissiereductie, en het niveau aan ontkoppeling tussen uitstoot en economische groei, totaal niet in lijn is met de doelen van het Parijs akkoord. Met andere woorden: er is dus wel groei, maar deze is niet groen.

CO2-emissies en Bruto Binnenlands Product

Als we de economische status – gemeten in per capita Bruto Binnenlands Product (BBP) – van landen over de hele wereld afzetten tegen de per capita CO2-emissies, dan is er een duidelijke correlatie zichtbaar. Let wel: de assen zijn hier logaritmisch, dus dit is geen lineaire relatie maar een machtsfunctie. Dat er, in elk geval historisch beschouwd, een relatie bestaat tussen deze twee grootheden is niet bepaald onlogisch. Landen met hoge inkomens in het mondiale Noorden hebben hun economieën volledig opgebouwd op fossiele brandstoffen. Deze grafiek slaat veel nuances plat (daar gaan we in deze blog meer op in), maar hij zou kunnen suggereren dat er een positief verband bestaat tussen grootte van de economie en hoeveelheid emissies. Maar, correlatie is geen causaliteit.

De relatie tussen per capita BBP en per capita CO2-emissies, per land. Bron: OurWorldInData
Lees verder →

10 reacties

Geplaatst in CO2, Emissies, Klimaatwetenschap, koolstofbudget

Getagged , , , ,

Het Antropoceen wordt (nog) geen formeel geologisch tijdperk

Geplaatst op 26 maart 2024door | 2 reacties

Boorkernen uit de bodem van Crawford Lake in Canada, die voorgesteld zijn als ‘golden spike’ die het begin van het Antropoceen markeert. Bron: McCarthy et al. 2023.

De Internationale Unie van Geologische Wetenschappen (IUGS) meldde vorige week in een nieuwsbericht dat het voorstel om het Antropoceen te formaliseren als geologisch tijdperk is afgewezen. De uitslag van de stemming in de Stratigrafische Subcommissie voor het Kwartair was duidelijk: er waren 4 stemmen vóór het voorstel, 12 tegen en 3 onthoudingen. Dit besluit geldt in elk geval voor 10 jaar. Volgens de strakke regels van de IUGS kan dan een nieuw voorstel worden ingediend over het Antropoceen. Dat lijkt lang, maar op de geologische tijdschaal is het natuurlijk maar een oogwenk.

Als je kijkt naar de voorgeschiedenis van het afgewezen voorstel is 10 jaar ook niet zo heel lang. De Antropoceen Werkgroep van de IUGS werkte al sinds 2009 aan het voorstel en als het aan hen had gelegen waren ze daar nog steeds mee bezig. De IUGS maakt er in hun nieuwsbericht geen geheim van dat er pittige discussies zijn gevoerd en dat er flink wat druk op de werkgroep is uitgeoefend om met een voorstel te komen waarover gestemd kon worden.

Lees verder →

2 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, wetenschap

Getagged , ,

Nuttige warmtepomp of onzinnige dwangpomp?

Geplaatst op 19 maart 2024door | 14 reacties

Gastblog van Professor Guido van der Werf

In De Telegraaf-rubriek “De Kwestie” kwamen onlangs twee deskundigen aan het woord over de warmtepomp, en dan met name over de CO2-besparing hiervan. Voor de argeloze lezer leken deze twee lijnrecht tegenover elkaar te staan, met een voorstander en een tegenstander van warmtepompen. Tegengestelde visies kunnen tot denken aanzetten, maar leiden vaak tot onnodige polarisatie en verwarring. Dat laatste was hier ook het geval, en eigenlijk vreemd aangezien de twee deskundigen het in grote lijnen eens leken te zijn. Hier kijken we waar het verschil zat.

De deskundigen waren Olof van der Gaag en David Smeulders. Van der Gaag is voorzitter van de Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE) en Smeulders is hoogleraar energietechnologie aan de TU in Eindhoven. In het stuk was Van der Gaag enthousiast over de warmtepomp, terwijl Smeulders het installeren van warmtepompen vergeleek met het “schieten met een kanon op een mug”.

Even terug naar de basis: een warmtepomp vervangt de cv-ketel en zorgt voor warm water, met name voor verwarming. Het mooie van een warmtepomp is dat hij deels gebruik maakt van omgevingswarmte en daardoor hyperefficiënt is (zie ook dit blog van Jasper Vis). Leuk weetje dat daaruit voorkomt; je huis verwarmen met een warmtepomp die zijn stroom krijgt van een gasgestookte energiecentrale die met 60% rendement draait, gebruikt toch veel minder gas dan hetzelfde huis verwarmen met een gasgestookte cv-ketel die zijn werk met bijna 100% rendement doet.

Lees verder →

14 reacties

Geplaatst in biomassa, Emissies, Energie

Getagged , , , , , ,