Reactie op Kees le Pair

Kees le Pair heeft op zijn website gereageerd op mijn korte reactie in het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde. Helaas blijft hij steken in allang ontkrachte argumenten, die in de wetenschappelijke discussie al even lang niet meer meedoen. Wetenschap gaat door, op zoek naar nieuwe onzekerheden (die er nog volop zijn, natuurlijk, maar dan in de details; niet in de vraag of de mensheid verantwoordelijk is voor de extra CO2 in de lucht, of dat meer CO2 tot opwarming zal leiden. Dat weten we intussen wel.) De bijdragen van le Pair en mijzelf zullen ook gereproduceerd worden op de extreem “skeptische” webite klimatosoof.

Verzadiging van CO2 absorptie

De (zelfvernoemde) bron van de grafiek die le Pair aanvoert, Hans Erren (eveneens een klimaat-“skepticus”), spreekt hem tegen in dit opzicht: Het CO2 gordijn breidt zich zijwaarts uit. Bovendien leidt een toenemende mate van verzadiging van CO2 aan het aardoppervlak ertoe dat de infrarood straling vanaf grotere hoogte naar het heelal wordt uitgestraald. Aangezien de temperatuur op grotere hoogte kouder is, verlaat daarmee minder energie het aardsysteem, en dus warmt de planeet op.

 

Venus

Venus heeft een dikke atmosfeer van bijna puur CO2. Vanwege verzadiging van de CO2 absorptiebanden aan het oppervlak vindt uitstraling naar het heelal plaats op grote hoogte, waar het veel kouder is dan aan het oppervlak. Bij die lage temperatuur kan via uitstraling maar weinig energie ontsnappen, en daarom wordt het oppervlak zo warm: Gemiddeld 467 graden Celsius.

 

Dit is een stuk warmer dan op basis van de kortere afstand tot de zon verklaard kan worden. Mercurius (nog dichter bij de zon) heeft nagenoeg geen atmosfeer, en is daarom een stuk koeler dan Venus (167 graden Celsius). Hier is een aardig schoolproject over het temperatuurverschil op deze drie planeten. Kortom, “Venus is het mooie voorbeeld dat de concentratie CO2 in principe een heel eind kan toenemen voordat je echt tegen natuurkundige limieten aanloopt.”

 

In één ding heeft Le Pair gelijk: Fysische wetten zijn overal in het heelal hetzelfde.

 

Bijdrage van de mens aan CO2 toename

Hier haalt Le Pair twee dingen door elkaar: De emissie van CO2 door menselijke activiteit mag dan misschien klein zijn in vergelijking met de natuurlijke emissies, maar zij is wel degelijk verantwoordelijk voor de toename van de hoeveelheid CO2 in the atmosfeer. Ook hier wordt le Pair terecht door mede-“skepticus” Hans Erren terug gefloten.

 

De natuurlijke emissie en opname van CO2 door de biosfeer zijn normaalgesproken namelijk met elkaar in evenwicht (over tijdschalen langer dan een paar jaar). De extra emissies door menselijke activiteit hebben dit evenwicht verstoord en geleid tot een gestage stijging van de concentratie. Sterker nog, de natuur heeft als buffer gediend, door een deel van de door ons uitgestoten CO2 op te nemen (in de oceaan en in de biosfeer). Dit is door metingen duidelijk aangetoond.  

 

Figuur 1. Natuurlijke hoeveelheden (pre-industrieel) in het zwart; antropogene hoeveelheden in het rood.

 

Bovendien is de isotopische samenstelling van fossiele koolstof anders dan die van huidige biologische oorsprong. Hierdoor kan duidelijk worden aangetoond dat de toename van de CO2 concentratie in de atmosfeer voor een groot deel van fossiele oorsprong is: verbranding van kolen, aardolie en aardgas. 

 

Zeespiegelstijging

Le Pair haalt hier verschillende tijdsschalen door elkaar. De zeespiegel is versneld aan het stijgen sinds ongeveer 1900, na niet noemenswaardig veranderd te zijn in de paar duizend jaar daarvoor. Le Pair merkt correct op dat nog langer geleden de zeespiegel wel degelijk perioden van grote verandering kende: Tegen het einde van de laatste ijstijd steeg de zeespiegel over een periode van ongeveer 12.000 jaar met meer dan 100 meter.

 

 

Figuur 2: Zeespiegelstijging over beide tijdsschalen. Sinds de industriële revolutie is de zeespiegel versneld gestegen in vergelijking met de paar duizend jaar daarvoor.

 

Blijkbaar is de zeespiegel over lange tijdsschalen erg gevoelig voor de gemiddelde temperatuur op aarde. Zo was 125.000 jaar geleden de zeespiegel gemiddeld ongeveer 6 meter hoger dan nu, terwijl de gemiddelde temperatuur maar één of twee graden hoger was. Niet echt geruststellend.

 

IPCC

In zijn karakterisering van het IPCC klimaatpanel heeft Le Pair het blijkbaar over het handjevol mensen dat nodig is om de organisatie draaiende te houden. Maar het eigenlijke IPCC proces is veel belangrijker uit wetenschappelijk oogpunt: Daar dragen duizenden wetenschappers uit de hele wereld op vrijwillige basis aan bij. Ze zijn geen IPCC werknemer, maar dragen als wetenschapper bij aan het proces, namelijk het maken van een samenvatting en synthese van de relevante, recente onderzoeksresultaten. De IPCC rapporten zijn een afspiegeling van de huidige wetenschappelijke inzichten op het gebied van klimaatverandering. Je moet met betere argumenten komen om die cumulatief opgedane kennis zomaar eventjes terzijde te schuiven.

 

Update: Wordt vervolgd hier.

Advertisement

Omslagpunten in het klimaat: Smeltend ijs

(English version here)

James Hansen heeft het veelvuldig over ‘tipping points’ of omslagpunten. Het is geen strak gedefinieerde term, maar bij een omslagpunt zorgt een relatief kleine verandering voor een relatief groot gevolg, en kan het klimaat in een andere evenwichtssituatie terecht komen, met alle problemen van dien. (Vergelijk het met het begrip ‘metastabiel’ uit de natuurkunde, met het klassieke voorbeeld van een bal die op een heuvel ligt en slechts een klein zetje nodig heeft om in het dal –de nieuwe evenwichtssituatie– te komen.)

IJs-albedo terugkoppeling

De voor mij meest in het oog springende ‘tipping points’ hebben te maken met het afsmelten van ijs en zeespiegelstijging. IJs reflecteert een veel groter deel van het inkomend zonlicht (het heeft een hogere albedo) dan land of water. Als ijs smelt en het daaronder liggende land of water aan het zonlicht komt bloot te staan, wordt dus meer zonlicht geabsorbeerd dan daarvoor het geval was. Dit zorgt voor extra opwarming, wat leidt tot het smelten van nog meer ijs, en de cirkel is rond.

 

Smeltend zeeijs

De hoeveelheid zee-ijs in het Noordpoolgebied aan het eind van de zomer is drastisch afgenomen over de laatste 30 jaar. De laatste twee zomers lieten nog veel minder ijs zien dan verwacht kon worden op basis van de gestaag dalende trend. Het is te vroeg om zeker te weten dat dit een teken is van een trendbreuk (oftewel het passeren van een ‘tipping point’), of dat het een natuurlijke schommeling onder de langjarige trend betreft. Smeltend zee-ijs heeft geen direct gevolg voor de zeespiegel, en als we de opwarming licht weten terug te draaien, zal het zee-ijs weer in z’n normale staat terugkeren, is de verwachting. Het is dus een omkeerbaar ‘tipping point’.

 

Figuur: Afname van het Arctische ijsoppervlak over de laatste 30 jaar. Data zijn voor september, wanneer het ijsoppervlak op haar minimum is. Bron: NSIDC.  

 

Smeltend landijs

Het eventueel afsmelten van een grote massa landijs daarentegen, zoals dat op Groenland, heeft wel zeespiegelstijging tot gevolg, en is op menselijke tijdschalen praktisch onomkeerbaar. Het afsmelten van Groenland zou tot gemiddeld 6 meter zeespiegelstijging leiden. West-Antarctica is ook goed voor zo’n 7 meter, terwijl de rest van Antarctica er nog eens dik 50 meter bovenop doet. Maar dan moeten we het wel heel bont maken.

 

Op Antarctica zijn vooralsnog geen grote veranderingen gaande, en op sommige plekken neemt de ijsmassa zelfs licht toe, door een toename van de sneeuwval. Dat is trouwens een voorspeld gevolg van lichte opwarming, omdat het tot meer waterdamp in de lucht leidt. Bij voortschrijdende opwarming gaat op een gegeven moment het afsmelten echter de overhand krijgen. De Groenlandse ijskap is al langzaam aan het krimpen door toenemend smelten in kustgebieden, hoewel ook daar in het binnenland de ijsdikte toeneemt. De invloed van grote massa’s landijs op de huidige zeespiegelstijging (3 mm/jaar) is vooralsnog gering; het wordt voornamelijk veroorzaakt door uitzettend zeewater als direct gevolg van de opwarming.

 

Zeespiegelstijging

Volgens Hansen zal de uiteindelijke zeespiegelstijging als gevolg van de huidige CO2 concentratie meerdere meters bedragen. (“Equilibrium sea level rise for today’s 385 ppm CO2 is at least several meters, judging from paleoclimate history.”) Dat is voornamelijk gebaseerd op het feit dat tijdens het vorige interglaciaal, 125.000 jaar geleden, de zeespiegel zo’n 6 meter hoger was dan nu, terwijl de gemiddelde temperatuur ongeveer een graad hoger was. Zelfs bij een ongewijzigde CO2 concentratie staat ons nog circa 0.5 graad opwarming te wachten, voornamelijk vanwege de vertraagde respons van de oceanen. Dan komen we dus gevaarlijk dicht bij het globale klimaat zoals dat 125.00 jaar geleden heerste.

 

Het is nog maar de vraag of het verband tussen temperatuur en zeespiegel lineair is. Over ‘korte’ tijdsschalen is dat wellicht het geval wat betreft de bijdrage van thermische uitzetting van zeewater. Verschillende evenwichtssituaties uit het verre verleden laten ook een sterk verband zien over langere tijdsschalen, vooral beïnvloed door de hoeveelheid landijs. Het hele idee van ‘tipping points’ is natuurlijk dat veranderingen stapsgewijs plaatsvinden, met horten en stoten.

 

Figuur: Relatie tussen zeespiegel (ten opzichte van de huidige waarde) en globaal gemiddelde temperatuur voor verschillende tijdvakken uit het verleden. LGM staat voor Last Glacial Maximum, het hoogtepunt van de laatste ijstijd. Eemian is het vorige interglaciaal. YBP staat voor years before present. Getallen komen uit verscheidene bronnen.

 

Het is ook nog maar de vraag of de evenwichtssituaties uit het verleden zomaar te vertalen zijn naar de huidige situatie. Het smelten van het poolijs is vooral afhankelijk van de regionale temperatuur, en die hoeft niet persé in de pas te lopen met de globale temperatuur. We weten relatief nog maar heel weinig van dynamische processen in de grote ijsmassa’s. Maar blijkbaar zijn grote veranderingen in de zeespiegel mogelijk als de temperatuur maar lang genoeg boven (of onder) een bepaalde waarde blijft. De voorbeelden uit het verleden geven in ieder geval een handvat over wat voor orde grootte zeespiegelstijging we uiteindelijk kunnen verwachten bij een gegeven temperatuurstijging. De snelheid van zeespiegelstijging is nog meer onzeker dan de grootte ervan; de meeste wetenschappelijke literatuur concludeert dat de zeespiegelstijging niet sterker zal zijn dan 1 of hooguit 2 meter in 2100 (maar de stijging blijft daarna natuurlijk gezellig doorgaan). Dat is zowiezo al fors, en de onzekerheid is niet bepaald een bron van geruststelling. De voorbeelden uit het verleden zijn dat al helemaal niet.

“Deltadictator”

(English version here)

 

Vervolg op de vorige post over de zogenaamde overdrijving van de Deltacommissie

 

Via RTL nieuws werd de term “Deltadictator” wijd verspreid, maar de bron was mij nog onduidelijk. Ik vond de term uiteindelijk in een achtergrondrapport van adviesbureau Arcadis in opdracht van de Deltacommissie: 

Dit is de passage uit het rapport, waar de veelbesproken term voorkomt: 

 

De Deltadictator

In de jongerenbijeenkomst viel de term “deltadictator”. Is een Deltadictator nodig? In de alle bijeenkomsten kwam sterke centrale regie en/of macht aan de orde. In de eerste plaats is veelvuldig gememoreerd dat het in de bestuurlijke constellatie van Nederland lastig kan zijn om grote ruimtelijke keuzes te maken. Het grand design voor Nederland lijkt weer meer bespreekbaar. In de tweede plaats voor de situatie van de (dreigende) ramp. Dan kan er niet meer gepolderd worden en moet er een “Deltadictator” klaar staan om de touwtjes in handen te nemen. Dat is dan een goed voorbereide organisatie met een duidelijke commandolijn die de ramp managed.

 

De term “Deltadictator” werd blijkbaar genoemd door een (naïeve) jongere op een van de workshops, in de context van effectieve rampbestrijding in het Nederlandse poldermodel. Nou vind ik de term bijzonder ongelukkig gekozen, maar dat er bij een ramp daadkrachtig moet worden opgetreden, en dat daar een (organisatorische) structuur voor moet worden aangelegd lijkt me evident.

 

Elders in het rapport staat dat charismatische personen kunnen helpen bij het creëren van een draagvlak voor de maatregelen.

 

Vergelijk dit met de berichtgeving op RTL nieuws, dat “In het communicatie-advies staat dat een charismatische leider, een zogenoemde ‘Deltadictator’ de plannen snel in gang moet zetten.”

 

Overdrijft de Deltacommissie?

(English version here)

 

Er zijn geluiden in de media die beweren dat de Deltacommissie de gevaren van zeespiegelstijging bewust heeft overdreven.

 

Bangmakerij?

Zo werd er in het RTL nieuws o.a. gezegd dat “volgens hen (twee geïnterviewde wetenschappers) de Deltacommissie de burger ‘een beetje bang wil maken’ om het enorme infrastructurele project aan de bevolking te verkopen”. Is het bangmakerij? Dat hangt er van af of het gevaar wordt overdreven. Iemand wijzen op een gevaar is niet per definitie bangmakerij.

 

En de commissie is er heel open in dat ze van een “plausibele bovengrens” van de zeespiegelstijging uitgaat. Ze heeft die bovengrens (op basis van input van meerdere wetenschappers) niet als meest waarschijnlijk gepresenteerd (zoals bv in NRC Next van 10 okt wordt beweerd door klimaatwetenschapper Hans von Storch); dat zou inderdaad niet eerlijk zijn, en als bangmakerij betiteld mogen worden.

 

‘Deltadictator’??

Verder werd er in de RTL uitzending gemeld dat “In het communicatie-advies staat dat een charismatische leider, een zogenoemde ‘Deltadictator’ de plannen snel in gang moet zetten.” Nou valt er op internet ineens een heleboel te vinden over een ‘Deltadictator’, maar niet op de website van de deltacommissie of van diens communicatieadviesbureau. Vanuit andere media wordt er wordt veelvuldig naar de RTL website verwezen.

 

Vergelijking met Irak-oorlog???

De RTL uitzending eindigde met een vergelijking met de situatie in de VS net voor de Irak oorlog: De regering Bush probeerde met valse voorwendselen publieke steun te verkrijgen om Irak binnen te vallen, door te beweren dat “de Irakese dictator massavernietigingswapens heeft”. Terwijl de aanwijzingen voor die bewering flinterdun waren. Dat staat in geen vergelijking met de wetenschappelijke basis waarop de schattingen van de zeespiegelstijging zijn gefundeerd. De onzekerheden over timing en precieze getallen zijn groot, maar dat de zeespiegel verder gaat stijgen, staat vast. Dat is een totaal andere situatie dan de ongefundeerde verdachtmaking over massavernietigingswapens. Een belabberde afsluiting van een tendentieus nieuwsbericht.

 

Risico

De discussie zou moeten gaan over welke risico’s we bereid zijn te lopen. Is het genoeg om ons tegen de thans als meest waarschijnlijke zeespiegelstijging te beschermen, of moeten we rekening houden met een “plausibele bovengrens”? Kijken we alleen naar de verwachte stijging voor 2100, of houden we ook rekening met wat er daarna staat te gebeuren? Is het genoeg om ons aan te passen aan wat er gaat gebeuren, of moeten we ook proberen de grootste (en grote) gevaren te voorkomen (mitigatie)? Dat zijn normatieve vragen waar over gediscussieerd moet worden, op basis van de wetenschappelijke kennis met haar inherente onzekerheden. De Deltacommissie geeft helder en open aan hoe zij ertegenaan kijkt (behalve dan de vraag over mitigatie). In plaats van de commissie van bangmakerij te betichten, zouden de criticasters ook kunnen zeggen dat zij bereid zijn een hoger risico te nemen. Prima, dan gaan we het daarover hebben.

Zeespiegelstijging en de Deltacommissie

(English version here)

 

De commissie Veerman (Deltacommissie) heeft recent haar bevindingen naar buiten gebracht hoe Nederland tegen het wassende water te beschermen. Het advies heeft nogal wat om het lijf, en mede daarom is er flink wat media aandacht voor.

 

Basisgegevens

De commissie is uitgegaan van een globale zeespiegelstijging van 0,55 tot 1,1 meter in 2100 en van 2 tot 4 meter in 2200. Een verdienste van het rapport is hiermee meteen gezet: de prognose houdt niet op in 2100. De zeespiegelstijging doet dat helaas ook niet. Afhankelijk van de concentratie aan broeikasgassen zal de zeespiegelstijging meer of minder zijn. In een “business as usual” scenario gaat de zeespiegelstijging natuurlijk lekker door na 2200.

 

De zeespiegelstijging waar de commissie vanuit gaat is fors. Het rapport geeft aan dat ze als uitgangspunt de “plausibele bovengrens” van zeespiegelstijging heeft genomen. Een vergelijkbare range (0.5 tot 1.4 meter in 2100) wordt gevonden als je de geobserveerde correlatie tussen temperatuur en zeespiegelstijging extrapoleert.

 

De gevolgen van ijsdynamica (het mechanisch versneld afsmelten van grote ijsmassa’s, bv door afkalving, omgeven met grote onzekerheden) worden door de Deltacommissie meegenomen. Dit is in veel mindere mate het geval bij de KNMI en IPCC scenario’s, die daarom lager uitvallen in hun schattingen van de zeespiegelstijging in 2100 (resp. 40 tot 85 cm en 25 tot 76 cm). Een nieuw artikel in het tijdschrift Science geeft 0,8 meter aan als waarschijnlijke zeespiegelstijging in 2100, en als bovengrens 2 meter (inclusief onzekerheden m.b.t ijsdynamica). De schattingen die de commissie gebruikt zijn wetenschappelijk goed onderbouwd, al is het duidelijk dat de onzekerheden bij deze schattingen groot zijn. Naast de onzekerheid over het smelten van ijskappen zijn natuurlijk de toekomstige broeikasgas emissies een belangrijke variabele, en gelukkig (of juist niet) hebben we daar invloed op. Realclimate heeft een discussie over zeespiegelstijging hier en een uitgebreide toelichting op de IPCC schattingen ervan hier. Update: hier heb ik het in meer detail over het smelten van de grote ijskappen en zeespiegelstijging.

 

Adaptatie…?

Het is maar zeer de vraag of Nederland zich kan aanpassen aan een dergelijk hoge zeespiegel, maar de commissie Veerman is daar heel positief over, in ieder geval tot een zeespiegelstijging van 4 meter. Mij lijkt dat het op een gegeven moment toch ophoudt met de mogelijkheden voor aanpassing (adaptatie). Kan Nederland in de huidige vorm voortbestaan temidden van een zeespiegel die 6 of 7 meter hoger is dan nu? Dat was de zeespiegelhoogte 125.000 jaar geleden, toen de globale temperatuur “slechts” 1 tot 2 graden warmer was dan nu. Weliswaar neemt een dergelijke stijging waarschijnlijk eeuwen, zoniet duizenden jaren, in beslag. Maar het spreekt voor zich dat we dat proberen te voorkomen, lijkt mij. We kunnen ons dus niet veroorloven om de aarde heel lang of heel hoog boven die 1-2 graden hogere temperatuur te brengen. Hoe lang of hoe hoog kan dat wel, zonder dat we het smelten van grote ijsmassa’s (Groenland, Antarctica) in gang zetten? Niemand die dat weet. Maar het lijkt me geen experiment waard.

 

Mitigatie…!

De nadruk ligt wel erg sterk op adaptatie (aanpassing aan een stijgende zeespiegel), terwijl tegelijkertijd natuurlijk ook emissiereducerende maatregelen (mitigatie) noodzakelijk zijn. Anders is het dweilen met de kraan open. Kunnen we bepaalde economische activiteiten niet beter verplaatsen naar veiliger gelegen gebieden in plaats van veel geld pompen in het voortbestaan ervan op de huidige lage/kwetsbare gronden? Het ligt voor de hand om te wijzen op het belang van een verduurzaming van onze energievoorziening en van energiebesparing, om de problemen van zeespiegelstijging behapbaar te houden. In een uitzending van Nova hoorde ik een parlementariër zich afvragen of onze kleinkinderen wel zouden staan te springen om voor de kosten op te draaien (omdat het geld deels geleend zou worden). Terwijl zij juiste degenen zijn die het profijt ervan hebben, en meer waarschijnlijk zullen klagen dat we te weinig tegen de voor ons opdoemende problemen gedaan hebben dan teveel.

 

Er valt natuurlijk te discussiëren over in hoeverre we moeten anticiperen op toekomstige problemen die nog niet in alle hevigheid zijn losgebarsten. Het is geen wetenschappelijk feit welke risico’s je wel of niet wilt nemen; dat is een individuele afweging. De wetenschap heeft natuurlijk wel een belangrijke rol bij het informeren over de kans op bepaalde gevolgen, oftewel over het risico. Het vervelende nu is dat de afweging die je als individu maakt gevolgen heeft voor het risico dat anderen lopen: de “tragedy of the commons”. De overheid moet die afweging ook nemen t.o.v. de veiligheid van haar burgers. En ook daar speelt dezelfde tragedie: Het risico dat wij lopen is sterk afhankelijk van wat andere landen doen. Maar laten we dat niet opvoeren als reden om er dan zelf maar niks aan te doen. Wetenschappelijke onzekerheid maakt het risico ook niet kleiner; integendeel.