Het Grote Klimaatverandering Topic

19-11-2008

Broeikasgevaar in de oceaan

Eerste voorspellingen over opwarming door methaan uit de zeebodem

Als de klimaatverandering doorzet, zal bevroren broeikasgas in de zeebodem smelten en in de atmosfeer terechtkomen, met meer opwarming tot gevolg. Amerikaanse en Duitse onderzoekers deden pionierswerk door een computer de risico’s te laten berekenen.

Een factor in de klimaatverandering waar wij niet direct invloed op hebben, zit in de bodem van de oceaan. Hier bevinden zich namelijk grote hoeveelheden methaangas, door de hoge druk en de lage temperatuur in ijs gevangen. Methaan is een berucht broeikasgas: het is 30 keer sterker dan CO2.

De wetenschap doet al een tijdje zijn best om meer inzicht te krijgen in het gevaar van bevroren methaan. Of beter gezegd: het gevaar van niet meer bevroren methaan. Want door klimaatverandering warmen ook de oceanen op, en kan het methaan-ijs smelten. De vraag is alleen hoeveel en wanneer. Er zijn zoveel onzekerheden, dat de huidige klimaatmodellen er geen raad mee weten. En dus wordt het mogelijke methaangevaar maar helemaal genegeerd.

Methaan is een product van bacteriën in de oceaanbodem die dode organische resten verteren. Het gas hoopt zich op tussen zandkorrels in de bodem. De temperatuur is hier iets boven nul, maar de enorme druk van het water zorgt ervoor dat zich hydraten gaan vormen: moleculaire capsules van ijs.

Een kleine temperatuursverandering in de oceaan kan er al voor zorgen dat de hydraten massaal instabiel worden. Als dat gebeurt, zal het gas vrijkomen en zich een weg naar boven banen. Of het uiteindelijk ook in de atmosfeer terechtkomt, hangt af van de eigenschappen van de oceaanbodem.

Een groep onderzoekers onder leiding van David Archer ontwikkelde een computermodel dat het toekomstige gedrag van de methaanhydraten probeert te berekenen. Het is een sterk versimpelde weergave van de werkelijkheid, die grotendeels is gebaseerd op grove schattingen, maar toch, het is beter dan niets.

Archer en zijn collega’s kozen twee verschillende scenario’s voor menselijke CO2 uitstoot. In het eerste weet de mensheid de opwarming van de aarde beperkt te houden tot twee graden. In het andere verstoken we zo’n beetje alle fossiele brandstoffen en warmt de planeet met bijna zeven graden op.

Volgens het model komen in beide gevallen enorme hoeveelheden methaan vrij over een periode van duizenden jaren. In het warmste scenario ontsnapt wel meer dan in het ‘koude’, maar voor de temperatuur maakt dat niet echt uit. Het methaan maakt in beide gevallen de aarde een halve graad extra warmer.

Dat het effect niet groter is, is te danken aan het feit dat methaan in de atmosfeer binnen twaalf jaar wordt omgezet in het minder schadelijke CO2. Zolang het niet in één keer ontsnapt uit zeebodem, wordt het effect dus grotendeels teniet gedaan door deze omzetting. De atmosfeer vangt de klap op.

Een mogelijkheid die de onderzoekers ook bespreken is dat het vrijgekomen methaan in de diepzee direct wordt omgezet in CO2. Andere micro-organismen zijn hiervoor verantwoordelijk. Het ontstane CO2 zou in dit geval gewoon in de oceaan oplossen. In de loop van vele eeuwen wordt het dan alsnog afgegeven aan de atmosfeer, maar op deze manier komen we er helemaal goed vanaf: hoe langzamer het broeikasgas de lucht ingaat, hoe beter mens en natuur zich kunnen aanpassen.

Maar die halve graad extra opwarming krijgen we uiteindelijk toch, zeggen de onderzoekers. Mocht die voorspelling kloppen, dan komen we daar nog relatief goed mee weg. In het verleden is het namelijk wel eens harder mis gegaan met de methaanhydraten.

Wereldwijd wordt nu veel onderzoek gedaan naar een periode rond de 55 miljoen jaar geleden, waarin de temperatuur op aarde plotseling naar recordhoogte schoot.

Heeft het smelten van methaanhydraten in het verre verleden een mega-klimaatverandering veroorzaakt? De Utrechtse paleo-ecologe Francesca Sangiorgi denkt van wel. “Het vrijkomen van methaan uit de oceaanbodem heeft hier zeer waarschijnlijk een rol gespeeld.” In tegenstelling tot de toekomstvoorspelling van Archer en zijn collega’s, is het methaan toen bij wijze van spreke in één klap vrijgekomen. “Binnen duizend jaar”, zegt Sangiorgi. “En dat is geologisch gezien zéér snel’.

Tijdens deze gebeurtenis steeg de temperatuur op aarde met een graad of zes. Hoe komt het dat de computer van David Archer nu maar een halve graad aangeeft? Waren er destijds gewoon veel meer methaanhydraten? Onwaarschijnlijk, aangezien de oceanen toen warmer waren dan nu. Een verklaring zit misschien wel in het gebruikte computermodel.

Archer en zijn collega’s gaan uit van een uniforme verdeling van methaan in de oceaanbodem. Onrealistisch, geven ze zelf al toe, want her en der komen grote reservoirs met geconcentreerde hydraten voor. Deze zijn ook nog eens vatbaarder voor smelt omdat ze minder diep liggen. Dit mankement in het model leidt mogelijk tot een sterke onderschatting van de hoeveelheid methaan die op korte termijn kan vrijkomen.

Of de smeltende hydraten straks net zo’n grote impact zullen hebben als 55 miljoen jaar geleden, durft niemand te zeggen. Het door Archer ontwikkelde computermodel is een dappere poging inzicht te verschaffen in de letterlijk duistere wereld van methaanhydraten, maar harde voorspellingen kunnen nog lang niet gedaan worden. Het modelleren van methaanhydraten staat nog in de kinderschoenen, schrijven de onderzoekers zelf.

Op één punt is Sangiorgi het in elk geval met Archer eens: als de smelt van hydraten eenmaal in gang is gezet, is het proces niet meer te stoppen. Het resultaat is dan onherroepelijk een warmere aarde. Sangiorgio: “Voor energiebesparing is het dan echt te laat.”

(Noorderlicht)

08-12-2008

Koraalriffen sterven door opwarming

Wie kent niet de schitterende plaatjes van riffen vol koralen en vissen. Steeds meer koraalriffen worden echter aangetast door bleking, ziektes en verzuring (en daardoor verminderde groei). De vispopulatie in de riffen neemt hierdoor drastisch af en daarmee is de voedselvoorziening voor 1 miljard mensen in gevaar. Ook de kustbescherming loopt gevaar. De laatste jaren stapelen de bewijzen zich op dat de wereldwijde opwarming de oorzaak is.

Een duik in het Great Barrier Reef aan de oostkust van Australië levert een schitterend kleurrijk schouwspel op. Het koraalrif heeft een enorme soortenrijkdom aan koralen en organismen die van/in het rif leven. Een duik op de verkeerde plaats laat een heel andere kant zien: een dood rif dat eens bevolkt was door duizenden organismen. De reden? De wereldwijde opwarming die de koralen aantast en daarmee indirect ook alle organismen die afhankelijk zijn van het koraalrif.



Een deel van het Australische Great Barrier Reef met een blauwe zeester op de voorgrond. Bron: GNU


Riffen en hun bewoners
Riffen bestaan waarschijnlijk al 3,4 miljard jaar. De eerste riffen bestonden uit stromatolieten (matten van blauwgroene algen). Ongeveer 800 miljoen jaar geleden gingen complexere levensvormen meedoen als rifbouwende organismen en pas 460 miljoen jaar geleden werden de koralen belangrijke rifbouwende organismen. Sinds de periode dat riffen de aarde bevolken, zijn er vele fluctuaties geweest in het aantal, de grootte en aard van de rifbouwende organismen.

Tegenwoordige riffen bestaan vooral uit koralen, alhoewel er ook riffen zijn opgebouwd uit bijvoorbeeld oesters en algen. Ze komen vooral in en rond de tropen voor. Koraalriffen hebben een enorme soortendiversiteit, terwijl ze slechts 0,02% van het aardoppervlak beslaan. Ongeveer een kwart van de zoutwatervispopulatie op aarde houdt zich op in riffen. Naast koralen, vissen en algen leven ook onder andere schelpdieren, krabben, kreeften, sponzen, slakken, zee-egels en zeesterren in de riffen.

Grote riffen op aarde zijn het ‘Great Barrier Reef’ (2100 km lang aan de noordoostkust van Australië), het Barrièrerif van Belize (300 km lang in het Caribisch gebied) en het Barrièrerif van Nieuw-Caledonië (1500 km lang, 1300 km ten oosten van Australië). Maar deze koraalriffen zijn in gevaar. De wereldwijde opwarming zorgt voor bleking, ziektes en een langzamere groei van de koralen…



De huidige koraalriffen zijn vooral in de warme, tropische regionen te vinden. Bron: NASA


Blekende koralen
Bleken doet aan bleekmiddel voor de witte was denken. Als het in hoge concentratie op gekleurde was komt, dan verdwijnt alle kleur. Zoiets gebeurt ook bij koralen. Koralen leven in symbiose met zoöxanthellae (eencellige algen), die in de koralen leven. Deze algen zorgen voor voedsel en zuurstof voor de koralen en de koralen zorgen op hun beurt weer voor voedingsstoffen, koolstofdioxide en een schuilplaats. De zoöxanthellae zijn het pigment van het koraal. Als het te warm wordt sterven deze algen en blijkt het eigenlijke koraalskelet wit te zijn: het koraal is gebleekt. Het koraal met de poliepen sterft als de warme periode te lang duurt. Bij een korte warme periode vormen zich nieuwe zoöxanthellae in de koralen, maar koralen groeien daarna langzamer en zijn vatbaarder voor ziektes.

Het ‘bleekeffect’ is de afgelopen tientallen jaren toegenomen door de globale opwarming, maar ook de toename van het aantal en de intensiteit van het El Niño effect (een verandering van de atmosfeer en zeestroming ten westen van noordelijk Zuid-Amerika, die elke 3 tot 8 jaar voorkomt en tijdelijk voor een sterke opwarming in december zorgt). Vooral in 1998 was het El Niño effect heel sterk en warmden oceanen als de Indische en de Pacifische sterk op. Koraalriffen bij de Malediven kregen een enorme klap te verwerken; van de koralen in riffen rondom Palau (Indonesië) verdween soms 90% en ongeveer de helft herstelde zich niet meer. Tientallen procenten van de riffen in het Great Barrier Reef vertoonden zware bleekverschijnselen. Op sommige plaatsen stierven 90-100% van de koralen. El Niño laat in een korte periode zien wat al op langere tijdsschaal bezig is.



Blekende koralen slaan helemaal wit aan. Bron: NOAA


Ziektes
De laatste tientallen jaren is tegelijk met de opwarming van de aarde niet alleen het aantal koraalziektes, maar ook het voorkomen ervan toegenomen. Door de hogere temperatuur is het immuunsysteem van koralen mogelijk verzwakt en hebben ziektes een grotere kans van slagen. De temperatuur heeft mogelijk ook een positief effect op de ziekmakende bacteriën en schimmels. Enkele dodelijke ziektes zijn de ‘zwarte band-ziekte’ (een zwarte band rondom het koraal) en de ‘witsyndroom-ziekte’. Deze komen beide alleen voor in warmere wateren. Een temperatuursverhoging van slechts 1-2°C zorgt er al voor dat het ‘witsyndroom’ voorkomt. Dit is bijvoorbeeld aangetoond voor het Great Barrier Reef. De ‘zwarte band-ziekte’ verspreidt zich vooral in de zomer. Hoe warmer des te meer koraal er dus wordt aangetast. Sommige soorten leggen daarbij eerder het loodje dan andere.



De ‘zwarte band’-ziekte doodt de koraal langzaam maar zeker. Bron: Creative Commons


Langzamere groei
Een derde maar zeker niet minder belangrijk effect is verzuring van de oceanen. Door het constant toevoegen van koolstofdioxide aan de atmosfeer worden de oceanen beïnvloed. De koolstofdioxide concentratie is nu meer dan 380 ppmv (deeltjes per miljoen). Dit is ongeveer 80 ppmv hoger dan de maximumwaarden sinds 740.000 jaar. In de 20e eeuw is de oceaantemperatuur gestegen met 0,74°C. Een kwart van de CO2 wordt opgenomen door de oceanen. De CO2 reageert met water en vormt koolzuur, dat weer uiteenvalt in bicarbonaationen en protonen. Een deel van de protonen reageert weer met carbonaationen, waardoor er minder voor carbonaatproducerende organismen overblijft. Zo ontstaat een zuurdere oceaan. In de laatste 420,000 jaar is de concentratie van carbonaat ionen nog nooit zo laag geweest als nu: 210 µmol/kg zeewater. Tegenwoordig is de zuurgraad al 0,1 lager geworden sinds het jaar 1700. De zuurgraad (pH) ligt nu net iets boven de 8.



De daling in de zuurgraad sinds 1700. De tropische regio laat, gelukkig voor de koraalriffen, niet de grootste stijging zien. Bron: Creative Commons


Een dalende zuurgraad betekent dat er minder carbonaat overblijft voor de organismen zoals koralen die deze gebruiken om hun kalkschaal te vormen. Een langzamere bouw van een kalkskelet heeft direct gevolgen voor de competitie om de ruimte in het rif met sponzen, mosdiertjes en algen. Er kan uiteindelijk zelfs erosie van de kalkschaal optreden bij een zeer lage concentratie van carbonaationen.

Daarnaast kan een koraal reageren door kalkskeletten te maken met een lagere dichtheid. Hierdoor hebben grazende vissen zoals de papegaaivis het een stuk gemakkelijker met de afbraak van koraal en richten ook stormen veel meer schade aan. Een ander mogelijk effect is dat koralen extra energie stoppen in het behouden van hun skeletdichtheid en groei. Dat gaat ten koste van de aanmaak van koraallarven, die uiteindelijk zouden moeten uitgroeien tot koralen. Hierdoor kunnen verstoringen in het koraalrif moeilijker herbevolkt worden door nieuwe koralen.



Een papegaaivis (Cetoscarus bicolor) zwemmend in een koraalrif. Bron: GNU


Verandering in de riffen
Koraalriffen ondervinden nu al hoge stress. Er is zelfs al bijna een koraalsoort van het geslacht Millepora uitgestorven door de gevolgen van extreme opwarming in de jaren 80 door El Niño. Dit is een voorbeeld wat zou kunnen gebeuren in de toekomst met meerdere koraalsoorten. Soorten die slecht tegen hogere temperaturen kunnen, zullen eerder sterven dan koralen die er beter tegen bestand zijn. Zo zal de massieve Porites bijvoorbeeld meer voor gaan komen. Na bleking blijkt Porites zich goed te kunnen herstellen en het is ook bestand tegen stress door de hoge temperatuur. Koralen zoals Acropora die een verstoord gebied snel kunnen koloniseren, zullen ook voordeel hebben. Het afsterven van koralen is echter koren op de molen van algen. De algen nemen de plaats in van de koralen en scheiden stoffen uit die koralen verhinderen te groeien op de nog open plaatsen.



Porites (links) en Acropora (rechts). Bron: Creative Commons


Een rif met minder koralen betekent dat de omgeving minder divers zal worden, met minder hoogteverschillen en minder holen en spleten. De vele vissen en ongewervelden die afhankelijk zijn van deze habitat zullen hierdoor afnemen of zelfs verdwijnen. Niet alleen hebben ze minder plaats om te schuilen, maar er is ook minder voedsel beschikbaar voor ze. Ook veel vogels die op vis jagen in de riffen zullen het loodje leggen. In perioden van een zware El Niño sterven zeevogels massaal.

Economische gevolgen voor visserij en toerisme
Het resultaat van globale opwarming is een drastische afname in de soortdiversiteit van in het rif levende vissen. Vooral rifafhankelijke soorten verdwijnen bij afsterving van het rif volgens een studie aan een rif in Papua Nieuw Guinea. Minder vissen betekent minder visvangst en leidt tot een afname van de werkgelegenheid. Een kwart van visvangst voor Azië komt uit koraalriffen. Hiermee moeten 1 miljard mensen worden gevoed; nu ongeveer een zesde van de wereldpopulatie en deze mensen komen vooral uit niet-westerse landen. Als de koraalriffen blijven afnemen dan zullen veel mensen ander voedsel moeten kopen dan de eiwitrijke vis, een regelrechte ramp voor veel mensen. Daarnaast komt de handel in tropische vissen voor aquaria in gevaar.

Per jaar gaan er ook veel mensen naar het koraalrif toe om hun pracht te bewonderen. Het bruto nationaal product van Belize in Midden Amerika komt voor 30% uit onder andere het riftoerisme. Ongeveer 7 miljoen mensen bezoeken jaarlijks het Great Barrier Reef en de inkomsten hiervan lopen in de miljarden per jaar. Een achteruitgang van het rifecosysteem heeft dus enorme gevolgen voor de landelijke en regionale economie.



Vissen zijn een belangrijk onderdeel van het rifecosysteem, maar worden massaal gevangen. Bron: GNU


Kustbescherming in gevaar
Het afsterven van de koraalriffen heeft tenslotte ook grote gevolgen voor de kustlijn achter de koraalriffen. De riffen vormen namelijk een natuurlijke buffer en absorberen de golven. Minder koraal betekent meer erosie van de kusten met alle gevolgen van dien. Daarnaast stijgt de zeespiegel nog eens volgens de huidige verwachtingen en zouden stormen verergeren. Een andere, en misschien wel even zo belangrijke factor, is dat het rif veel minder koraalfragmenten zal produceren. Die fragmenten komen deels op het strand terecht, daarmee de kust verstevigend. Minder rif, minder fragmenten en zwakkere kusten dus.

Wat gebeurt er bijvoorbeeld met Australische kuststeden zoals Cairns en Townsville die verscholen liggen achter het enorme Great Barrier Reef als het rif wordt afgebroken en zich niet op tijd kan herstellen? Een belangrijke zeestroming koerst nu namelijk recht op het centrum van het Great Barrier Reef af maar wordt afgebogen en afgeremd door het enorme rif. Ten eerste zullen de kwetsbare ecosystemen zoals mangrovebossen en zeegras een extra opdoffer krijgen en op den duur waarschijnlijk verdwijnen. Een flinke storm kan enorme schade aanrichten aan deze ecosystemen en aan de kustwering van de steden zonder de bescherming van een rif.



Het Great Barrier Reef is letterlijk een barrière voor de Australische kust. Bron: NASA


Verleden
Ook in het verleden zijn er perioden geweest van extreme warmte. Bijvoorbeeld van 59-55 miljoen jaar toen de aarde geleidelijk opwarmde met een uitzonderlijk warme periode rond 55,5 miljoen. Ook in deze periode namen de koraalriffen af, maar ze zijn niet uitgestorven. Koralen zijn ook niet uitgestorven in de hele periode vanaf hun ontstaan ongeveer 500 miljoen jaar geleden. Koralen zullen de snelle opwarming dus waarschijnlijk wel overleven, maar in welke mate en waar is de vraag.

Alles hangt af van wat de temperatuur de komende decennia gaat doen en of danwel hoe snel de koralen zich kunnen aanpassen. Lukt dat niet dan zal een groot gedeelte van de koralen het loodje leggen en zal de koraaldiversiteit afnemen. Voorlopig zijn de bewijzen voor aanpassing van koralen aan de snel stijgende temperatuur echter nihil en vormt de wereldwijde opwarming een ramp voor de koraalriffen en algehele soortendiversiteit op aarde.

Referenties:
Bruno et al., 2007. Thermal stress and coral cover as drivers of coral disease outbreak. Plos Biology 5 (6): e124.

Hoegh-Guldberg et al., 2007. Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science 318: 1737-1742.

Hoegh-Guldberg, O., 1999. Climate change, coral bleaching and the future of the world's coral reefs. Greenpeace.

Jones et al., 2004. Coral decline threatens fish biodiversity in marine reserves. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 101: 8251-8253.

(Kennislink)

13-12-2008

Methaan uit permafrost en meren

Permafrost gebieden worden een bron van het broeikasgas methaan als de oppervlakte ontdooit door temperatuurstijging. Daar staat tegenover dat planten harder gaan groeien en meer koolstof vastleggen. Een weinig bekende bron van methaan zijn meren in Arctische gebieden. Uit deze meren borrelt fossiel methaan omhoog afkomstig uit diepe permafrost lagen van vele duizenden jaren oud waardoor de opwarming van de aarde versneld kan worden.

Eindeloze permafrost
Permafrost is bevroren grond met dood gras, mos en andere planten. Het beslaat een enorm oppervlak, van de kust van de poolzee in het noorden tot aan de boomgrens in het zuiden. Permafrost is onder andere te vinden in Alaska, Canada, Scandinavië en Siberië en kan meer dan 200 meter dik worden.



Permafrost op het noordelijk halfrond. Bron: Hugo Ahlenius, UNEP/GRID-Arendal


De laatste decennia beginnen er echter veranderingen op te treden, vooral aan de grenzen van de eeuwig bevroren grond. De bovenste laag bevat veel plantenresten en juist deze bovenste laag is het meest gevoelig voor opwarming. Als de plantenresten ontdooien beginnen ze te rotten. Als dat gebeurt waar er lucht bij kan komen (oxidatie) ontstaat het broeikasgas koolstofdioxide (CO2). Koolstofdioxide is het meest bekende broeikasgas, dat veel vrijkomt bij vulkanen, het verbranden van fossiele brandstoffen en de cementindustrie.

Wanneer plantenresten echter onder water ontdooien, zetten bacteriën de plantenresten langzaam om in methaan (CH4) en dat is een 20-25 maal sterker broeikasgas is dan koolstofdioxide. Methaan komt verder nog vrij uit rijstvelden, veeteelt (scheten en mest van dieren) en methaanhydraten op de zeebodem. In de uitgestrekte toendra’s van Alaska en Siberië is ’s zomers na het smelten van de sneeuw veel water aanwezig en er komt daardoor veel methaan vrij. Het landschap verandert ‘s zomers in een zompige, van muggen vergeven vlakte, die bezaaid is met meren. W.F. Hermans geeft hier een prachtige, zij het sombere indruk van in zijn boek ‘Nooit meer slapen’.



Satellietbeeld van Arctische toendra in Jakoetië, noordoost Siberië. Bron: Google Earth


In het algemeen is de uitstoot van broeikasgassen uit de toendra kleiner dan wat de planten door hun groei vastleggen. Verscheidene wetenschappers wijzen erop dat planten in permafrostgebieden zelfs beter gaan groeien bij klimaatverandering doordat het groeiseizoen langer is en er meer water en voedingstoffen beschikbaar zijn voor de planten. Er wordt daardoor netto koolstof vastgelegd, omdat er meer plantenresten bijkomen dan wegrotten: de dode planten vormen laag op laag een dik pakket van veen.

Onder andere in het zuiden en westen van Siberië gaan zowel het smelten van de permafrost als het aangroeien van veen sneller omdat het daar warmer is en het groeiseizoen dus langer is. Dat stellen Wladimir Bleuten en Wiebe Borren in hun kennislinkartikel “West-Siberisch veen vertráágt klimaatverandering”. In noordelijke gebieden gaan de hierboven genoemde processen langzamer, omdat ’s zomers alleen de bovenste halve meter grond ontdooit en ‘s winters de grond elk jaar weer helemaal tot aan de oppervlakte bevriest. Er is daardoor een groot deel van het jaar waarin er zo goed als niets gebeurt, maar in de zomer kunnen Arctische gebieden netto broeikasgas produceren.

Dat er nog veel zaken onduidelijk zijn rond het vrijkomen van methaan uit de toendra blijkt uit recent onderzoek van Mikhail Mastepanov en consorten. Zij ontdekten een tot op heden onbekende piek in methaanuistoot vlak voordat de grond in de winter weer bevriest. Er komt daarbij plotseling veel methaan vrij. De gemeten waarden zijn gedurende één tot twee weken zo’n tien maal hoger dan gemiddelde waarden in de zomer. Dit zou betekenen dat permafrost gebieden toch een grotere rol spelen in wereldwijde methaanuitstoot dan tot nu toe gedacht werd.

Meer meren
Het is niet alleen de grond die ontdooit, signaleerde Sergei Kirpotin (wetenschapper aan de Universiteit van Tomsk) drie jaar geleden. Er komen ook steeds grotere en steeds meer ontdooide meren voor. Op het noordelijk halfrond beslaan meren naar schatting zo’n 1 miljoen vierkante kilometer (een gebied zo groot als Frankrijk en Spanje samen).

Arctische meren zijn vaak niet helemaal bevroren tot aan de bodem. Het ijs kan soms wel meer dan een meter dik worden. Het onbevroren water is relatief warm, en de bodem rond het meer kan daardoor niet helemaal bevriezen. Plantenresten die daar in de grond zitten kunnen dus langzaam blijven rotten. Ook wanneer een meer ontdooit of als een nieuw meer begint te vormen, kan methaangas gevormd worden dat rechtstreeks in de atmosfeer terecht komt. Vooral in het voorjaar komt een grote puls methaan vrij vanonder het smeltende en scheurende ijs.



Wetenschapper Katey Walker ontsteekt ontsnappend methaan uit een ‘hotspot’. Bron: University of Alaska, Fairbanks.


Katey Walter, die in 2005 promoveerde op methaanemissies uit Arctische meren, schat dat noordelijke meren zo’n 24.2 ± 10.5 Tg methaan per jaar uitstoten, ongeveer 6% van de methaanuitstoot wereldwijd. Zij zag op sommige plaatsen dat methaan zó hard uit de dooiende permafrost naar boven borrelde dat het oppervlak ’s winters niet kon bevriezen (zie link naar filmpjes). Zulke ‘hotspots’ stoten vaak methaan uit van ontdooide stukken onder de permafrost van waaruit methaan via allerlei kieren en spleten in de bevroren grond kan ontsnappen.
Methaan dat op deze manier wordt uitgestoten kan koolstof bevatten dat meer dan 35.000 jaar geleden is opgeslagen. Ook in kleinere, minder spectaculaire bellen komt methaan vrij uit meren, vooral in de lente als het ijs in de meren smelt. De koolstof van dit methaan is niet zo oud, maar kan nog steeds enkele duizenden jaar oud zijn. Op deze manier wordt er dus fossiel koolstof uitgestoten naar de atmosfeer.

Hoeveel methaan er precies vrijkomst is erg moeilijk te schatten omdat de methaanuitstoot per meer erg variabel is. Dit heeft te maken met de hoeveelheid plantenresten die beschikbaar is, de diepte van het meer, de watertemperatuur en de chemische samenstelling van het water. Daar komt bovendien nog bij dat veel Arctische meren heel erg lastig bereikbaar zijn voor wetenschappelijk onderzoek, vooral in Siberië.

De aanpak van Walter en haar team is als volgt: ze bezoeken de bevroren meren in de winter. Ze vegen dan een aantal banen vrij van sneeuw en ze tellen vervolgens hoeveel bellen er in het ijs te zien zijn. De bellen bevatten namelijk methaan die onder het ijs gevangen zijn en opgesloten zijn in het ijs. Het is ook mogelijk om methaan te meten als er geen ijs is. Je kunt dan bellen vangen met enorme trechters of door de hoeveelheid methaan te bepalen die in het water is opgelost.

Uiteindelijk krijg je zo een schatting van de hoeveelheid methaan die geproduceerd is in een meer. Met behulp van satellietbeelden berekenen Walter en haar team vervolgens wat de totale oppervlakte meren in het Arctische gebied is en ze extrapoleren de gegevens naar wereldschaal. Hoewel het team van Walter zoveel mogelijk meren in zoveel mogelijk verschillende gebieden probeert te bezoeken, blijft het lastig om nauwkeurige schattingen te maken. Misschien is de uitstoot in feite maar de helft, misschien wel het dubbele.



De wereldwijde gemiddelde concentratie van methaan in de atmosfeer. Bron: NOAA


Wereldwijd is het aandeel methaan in de atmosfeer in de periode 1997-2006 ongeveer constant gebleven. Een mogelijke verklaring voor deze tien jaar lange stabilisering heeft onderzoeker F. Sherwood Rowland, Nobelprijswinnaar in Chemie. Zijn team vermoedt dat dit komt door grootschalige reparaties aan pijpleidingen en opslagplaatsen van aardgas (methaan) die jaren lang in erbarmelijke staat waren en enorme hoeveelheden methaan lekten. Doordat onder andere de Verenigde Staten en Rusland begonnen met de reparaties namen lekkages als belangrijke bron van methaan af sinds 1997. De uitstoot door andere bronnen zoals wetlands en rijstvelden bleef echter toenemen, zodat concentraties in de atmosfeer gelijk bleven tot 2006.
Nu de belangrijkste lekkages verholpen zijn, is de stijging de laatste twee jaar echter weer sneller. Dat maakte NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), een van Amerika’s toonaangevende onderzoeksinstituten, in april 2008 bekend. Als oorzaken noemt NOAA dat 2007 een bovengemiddeld warm jaar was in Siberië, een toename in de veestapel (koeien laten veel scheten!) en de methaanuitstoot uit rijstvelden. NOAA durft nog niet zeggen of de huidige snelle stijging ook een trend over langere termijn is.

Methaan in het verleden
Tijdens de warme periodes in het verleden nam het methaangehalte in de atmosfeer snel toe. Dit is gebleken door het gehalte aan methaan in luchtbellen uit boorkernen van de ijskappen van Groenland en Antarctica te meten. Bij iedere opwarmingsfase wordt ook een methaanpiek gevonden. De oorzaak is niet precies bekend, maar de toendra gebieden op het noordelijk halfrond zijn een mogelijkheid.



Het verband tussen warme periodes en pieken in de methaanconcentratie in de atmosfeer, gebaseerd op gasconcentraties en stabiele isotopen in ijskernen.


Een andere verklaring voor de methaanpieken in warme periodes is het vrijkomen van methaan uit hydraten op de zeebodem. Al bij geringe opwarming van het zeewater kunnen methaanhydraten (opgeslagen in ijskristallen) in gasvorm overgaan en de atmosfeer bereiken. Er zijn aanwijzingen dat dit proces zich eerder heeft voorgedaan, bijvoorbeeld 55 miljoen jaar geleden tijdens het ‘Paleoceen-Eoceen Thermische Maximum’.
Tijdens deze extreem warme periode waren de poolkappen gesmolten en was de oppervlakte van de Arctische Oceaan minstens 22 ºC. Als methaan uit hydraten vrijkomt, zullen de gevolgen enorm zijn, want er zit naar schatting zo’n 32.000 gigaton methaan opgeslagen. Dit is maar liefst een miljoen keer zoveel als alle methaan in de atmosfeer van het noordelijke ecosysteem.

Om een antwoord te vinden op de vraag waar het methaan in het verleden precies vandaan kwam, heeft Walter opnieuw naar meren gekeken. Bij de datering van veel grote toendrameren bleek namelijk dat een groot deel van die meren tijdens de opwarming aan het eind van de laatste ijstijd is ontstaan. Dat is ook het moment, ongeveer 9 tot 11,5 duizend jaar geleden, dat er een sterke stijging van methaan in ijskernen is gemeten. Gebaseerd op de huidige metingen van methaan uit toendra-meren zou zo’n 33-87% van die toename verklaard kunnen worden.

Toekomst
De huidige toestand van het verdwijnen van de permafrost is een van de beste indicatoren voor de staat van het klimaat op het noordelijk halfrond. De permafrost zal niet van de een op de andere dag volledig verdwijnen en waarschijnlijk ook niet de komende honderd jaar, zoals sommige klimaatmodellen voorspellen. Wel zal tegen het einde van deze eeuw de Russische permafrost die de afgelopen 10.000 jaar heeft gevormd op grote schaal beginnen te dooien, aangenomen dat de temperatuur op aarde blijft stijgen. Het vrijkomen van fossiel koolstof in de vorm van methaan uit meren is hier een voorbode van.



Boren in de bodem van Siberische meertjes om terug te kijken in het verleden. Bron: Frans-Jan Parmentier


Om een goed beeld te krijgen van de smeltende permafrost moeten we dus dieper kijken dan de eerste centimeters. Echter, de permafrost gebieden zijn ontzettend uitgestrekt en vaak erg moeilijk te bereiken. Boren in diepere permafrostlagen is daarom duur en goede apparatuur is vaak moeilijk te vinden en te transporteren. Daarom kunnen rekenmodellen gebruikt worden om een schatting te krijgen, maar daarvoor zijn gegevens nodig van ontwikkelingen over 20 tot 30 jaar. En gegevens over ontsnappend methaan uit dooiende permafrost zijn er pas vanaf 2004. Er is dus veel meer onderzoek nodig.

Duidelijk is wel dat we waarschijnlijk aan het begin staan van een langzaam proces dat grondige effecten zal hebben op ecosystemen, mensen, infrastructuur en de koolstofcyclus. Voorbeelden hiervan zijn het verschuiven van de leefgebieden van dieren- en plantensoorten en het veranderen van het moment waarop planten beginnen te groeien of dieren jongen krijgen. Er zullen gebieden verdwijnen en beschikbaar komen voor landbouw, jacht en visserij. Tenslotte moet er steeds meer rekening gehouden worden met verzakkingen van huizen, wegen en pijpleidingen die op de permafrost gebouwd zijn. De uitstoot van methaan uit de permafrost kan dit hele proces versnellen!


Schade aan verwarmde gebouwen die verzakken wanneer de permafrost waarop ze gebouwd zijn smelt. Bron: Cary McLeod

Referenties:
Walter et al., 2007. Thermokarst lakes as a source of atmospheric CH4 during the last deglaciation. Science 318: 633-636.
Van der Molen et al., 2007. The growing season greenhouse gas balance of a continental tundra site in the Indigirka lowlands, NE Siberia. Biogeosciences 4: 985-1003.

Rigby et al., 2008. Renewed growth of atmospheric methane. Geophysical Research Letters 35: L22805, doi:10.1029/2008GL036037.

Mastepanov et al., 2008 Large tundra methane burst during onset of freezing. Nature 456: 628-630.

(Kennislink)

15-01-2009

'Nederlander niet erg bezorgd om klimaatverandering'

De ‘wereldwijde klimaatverandering’ baart de Nederlander niet al te veel zorgen, ondanks de door het kabinet voorgeschotelde doemscenario’s. Slechts 18 procent is ‘uiterst bezorgd’ en 13 procent van de Nederlanders gelooft dat klimaatverandering een rechtstreekse invloed op hun leven zal hebben.

Dat blijkt uit een wereldwijd onderzoek in 22 landen van managementbureau Accenture.


Minister Cramer is groot fan van Al Gore

Uiterst bezorgd
In de ontwikkelde economieën zegt 31 procent bezorgd te zijn. In Nederland is slechts 18 procent van de geënquêteerden uiterst bezorgd over de klimaatproblemen.

Volgens een van de onderzoekers mogen overheden in Noord-Amerika en Europa er niet van uitgaan dat hun landen leidend zullen zijn in oplossingen. ,

Moord en brand
‘Als het Westen geen actie onderneemt, zullen de innovaties op het gebied van klimaatverandering gaan naar China, India en Brazilië.''

Door linkse politieke partijen als GroenLinks, organisaties als de VN en klimaatgoeroe's als Al Gore wordt al jaren moord en brand geschreeuwd over de klimaatverandering en vooral over het feit dat de mens daar schuldig aan zou zijn.

Een adviescommissie van oud-minister Cees Veerman (CDA) kwam vorig jaar met een ‘reddingsplan’, waardoor het kabinet nu jaarlijks miljarden wil gaan investeren om een ’ondergang’ te voorkomen.

[url=http://www.elsevier.nl/web/10219232/Commentaren/Kabinet,-niet-op-hol-slaan-door-zeespiegelstijging.htm]Lees ook het Elsevier-commentaar Kabinet, niet op hol slaan door zeespiegelstijging![/url]

Door Robin van der Kloor

(Elsevier)

15-01-2009

Uitstoot moet méér dan 100 procent omlaag

UTRECHT - Om de ergste gevolgen van klimaatverandering nog te voorkomen moet de wereldwijde CO2-uitstoot in 2050 volledig zijn gereduceerd. Daarna moet de uitstoot zelfs negatief worden.

Dit stelt het gisteren gepresenteerde rapport State of the World 2009, van het in Washington gevestigde Worldwatch Institute, een onafhankelijke onderzoeksorganisatie.

De publicatie oppert een diepere daling dan tot nog toe door klimaatexperts en beleidsmakers is voorgesteld. Zo heeft Obama een Amerikaanse uitstootverlaging van 80 procent in 2050 voorgesteld en wil de G8 de mondiale uitstoot de komende decennia slechts halveren.

Met de bestaande plannen kunnen de internationale klimaatdoelen waarschijnlijk niet worden bereikt. Het doel van het internationale klimaatverdrag is de wereldwijde temperatuurstijging niet voorbij de twee graden te krijgen. De beoogde emissiescenarios bieden echter slechts een kans van 50 procent dat de kritische grens niet overschreden wordt. En nu stelt een van de auteurs van Worldwatch dat de wereld ook bij twee graden al in de gevarenzone zit.

Versnelling
En van de redenen is dat het gebied rond de Noordpool door zogeheten positieve terugkoppelingen in het klimaatsysteem tot drie keer sterker zal opwarmen. De albedo in het gebied neemt af en mogelijk komen er grote hoeveelheden methaan vrij onder de smeltende permafrost. Dergelijke terugkoppelingen kunnen ook de mondiale temperatuurstijging nog aanzienlijk versterken.

En zelfs als het lukt de opwarming tot twee graden te beperken, zal dit al gepaard gaan met ernstige verzuring van de oceanen en leiden tot destabilisatie van de Groenlandse ijskap, verwoestijning en verminderde landbouwopbrengsten, betogen de auteurs.

"De wereldwijde opwarming moet zo snel mogelijk worden teruggebracht tot een piek van n graad", zegt William Hare tijdens de presentatie van State of the World 2009, het nieuwe Worldwatch-rapport.

"Op dat niveau kun je een aantal grote risicos doen vervagen", aldus Hare, die als klimatoloog is verbonden aan het gerenommeerde Postdam Insituut voor Klimaatonderzoek. Volgens Hare moet de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen in uiterlijk 2020 pieken, om vervolgens scherp te dalen. De netto CO2-uitstoot moet na 2050 zelf negatief zijn, waarbij de wereldwijde CO2-opslag groter moet zijn dan de uitstoot.

1,8 graden
Sinds 1850 is de wereld al met 0,8 graden opgewarmd. Volgens het KNMI verloopt deze temperatuurstijging in Nederland inmiddels zelfs twee maal zo snel. Wetenschappers nemen algemeen aan dat er, door vertragingen in het klimaatsysteem, nog een onvermijdelijke temperatuurstijging van tenminste n graad in de pijplijn zit. Zelfs wanneer de uitstoot van broeikasgassen per direct volledig zou worden gestopt, zou de grens voor twee graden in deze eeuw daarom nog erg dicht naderen.

Stephen Lincoln, een biochemicus verbonden aan de Universiteit van Adelaide, ziet een heldere boodschap in het rapport: "Als de wereld niet direct en adequaat in actie komt, zullen de gevolgen ons adaptatievermogen te boven gaan."

Dit jaar zal beslissend zijn, zegt medeauteur Robert Engelman. "Wetenschappers uiten zich beslister en bezorgder, het publiek is sterker betrokken dan ooit tevoren en in het Witte Huis voor het eerst iemand toegewijd om de ongebreidelde uitstoot te stoppen."

Engelman noemt ook de grote klimaattop in Kopenhagen, in december dit jaar. Wereldleiders moeten er een akkoord bereiken over het nieuwe internationale klimaatverdrag, de opvolger voor het Kyoto-protocol. Die top kan volgens Engelman een nieuwe financile structuur leveren, die uitstoot zal ontmoedigen en acties die koolstof uit de atmosfeer halen belonen.

(nu.nl)

16-01-2009

Aarde afkoelen met landbouw

Landbouwgewassen die veel zonlicht weerkaatsen kunnen de aarde jaarlijks 0,1 graden Celsius laten afkoelen. In sommige delen van Noord-Amerika en Eurazië kan de afkoeling zelfs oplopen tot één graad Celsius per jaar. Het planten van sterk reflecterende gewasvariëteiten lijkt een goedkope en direct uitvoerbare oplossing voor het klimaatprobleem. Nadeel is dat de effecten regionaal en seizoensgebonden zijn.

Door het verbouwen van net iets andere variëteiten van onze huidige landbouwgewassen (bijvoorbeeld graan en maïs) kunnen we de aarde jaarlijks 0,1 graden Celsius laten afkoelen. In sommige delen van Noord-Amerika en Eurazië kan de afkoeling zelfs oplopen tot één graad Celsius per jaar. Dit stelt bio-geowetenschapper Andy Ridgwell van de universiteit van Bristol deze week in vakblad Current Biology.

Oppervlakte en rangschikking
Weerkaatsing van zonlicht speelt een belangrijke rol bij klimaatverandering. Hoe meer licht er gereflecteerd wordt, hoe minder warmte er vrijkomt vanaf het aardoppervlak. Kale aarde weerkaatst slecht en stuurt ongeveer tien procent van het zonlicht terug naar de atmosfeer. Sneeuw reflecteert juist ontzettend goed, 90 procent van het zonlicht gaat direct weer naar boven. Landbouwgewassen verschillen in hun reflecterend vermogen. De oppervlakte van de bladeren (bijvoorbeeld wel of geen haren) en de manier waarop de bladeren gerangschikt zijn, bepalen hoe goed een plant het zonlicht weerkaatst.



De oppervlakte van de bladeren (bijvoorbeeld wel of geen haren) en de manier waarop de bladeren gerangschikt zijn, bepalen hoe goed een plant het zonlicht weerkaatst.


Van onze veelverbouwde landbouwgewassen bestaan verschillende variëteiten. Deze variëteiten zijn net iets anders qua rangschikking en oppervlakte van de bladeren. Daarom zal de ene graanplant meer zonlicht reflecteren dan de andere graanplant en daar kunnen we gebruik van maken. Door sterk weerkaatsende variëteiten te verbouwen, kunnen we de temperatuur van de aarde jaarlijks met 0,1 graden Celsius doen dalen. In delen van Noord-Amerika en Eurazië kan de afkoeling zelfs oplopen tot één graad Celsius per jaar.



Effecten van het verbouwen van sterk reflecterende gewassen over de komende honderd jaar. Links: schatting van de toename in temperatuur als de hoeveelheid koolstofdioxide verdubbeld. Rechts: de mogelijke afkoelingseffecten van sterk reflecterende landbouwgewassen. De schaal loopt van wit (2 graden Celsius opwarming of minder) tot zwart (8 graden Celsius opwarming of meer). Afbeelding: Joy Singarayer Klik op de afbeelding voor een grotere versie


Simpel en goedkoop
Ridgwell: “De samenleving heeft tot nu toe nog geen drastische reductie gemaakt in het gebruik van fossiele brandstoffen. Daarom zijn er alternatieve oplossingen nodig voor het klimaatprobleem. Onze simpele oplossing kan het voorkomen van hittegolven en droogten in landbouwgebieden verminderen. De effecten van de ingreep zullen snel zichtbaar zijn en bovendien is het toepassen van dit idee niet duur.”

Andere oplossingen (zoals het bouwen van een ruimtezonnescherm of het plaatsen van miljoenen mechanische bomen die de lucht zuiveren) vragen om een hele nieuwe infrastructuur en industrie, terwijl het planten van andere gewasvariëteiten direct uitvoerbaar is. Boeren moeten hierin gestimuleerd worden. Ridgwell denkt daarom aan het verstrekken van koolstofkredieten, waarbij elke hectare met sterk weerkaatsende planten ongeveer 23 euro per jaar oplevert.



Het ruimtezonnescherm: door het wegkaatsen van invallend zonlicht is extra warmte door het broeikaseffect te compenseren. Deze oplossing vraagt wel om een hele nieuwe infrastructuur en industrie, wat het duur maakt.


Door selectief kruisen of genetische modificatie kan de reflectie van landbouwgewassen in de toekomst nog verder omhoog. Toch is het klimaatprobleem hiermee niet uit de wereld, meent Rigdwell. “Het grote nadeel van deze oplossing is dat de effecten vooral regionaal zijn en nauwelijks wereldwijd. Bovendien is de afkoeling seizoensgebonden, omdat de meeste planten alleen in de zomer groen zijn.” Andere briljante plannen om de klimaatverandering te stoppen, blijven dus welkom.

Bronnen
Tackling Regional Climate Change By Leaf Albedo Bio-geoengineering (Andy Ridgwell, Joy Singarayer, Alistair Hetherington en Paul Valdes), Current Biology, 27 januari 2009

(Kennislink

22-01-2009

Global warming fictie? Zelfs wetenschap weet het niet meer



Ook wetenschappers lijken de laatste maanden weer vaker te kibbelen over de realiteit van global warming. Terwijl de ene studie stelt dat het ijs in Groenland dramatisch snel smelt, melden andere wetenschappers dat dit fenomeen slechts tijdelijk is. Of recenter nog: een wetenschapper van NASA schreeuwde het uit dat Barack Obama slechts vier jaar heeft om de planeet te redden. Een maand geleden distantieerden 650 wetenschappers zich echter van de mening van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) over de invloed van de mens. Eén ding is wel zeker: als één onderwerp zo’n discussie kan veroorzaken, moet er toch iets aan de hand zijn.

“Planeet koelt af”
“Angst voor global warming door toedoen van de mens is gebaseerd op slechte wetenschap”, stelt een fysicus. “Hoeveel jaar moet deze planeet nog afkoelen voor we gaan beseffen dat de Aarde niet opwarmt”, zegt een geoloog. In een rapport stellen deze sceptici dat de planeet de voorbije jaren daadwerkelijk is afgekoeld. Er zijn veel wetenschappers die de wisselende temperaturen wijten aan bepaalde activiteiten op de zon. Een zekere luwte van deze fenomenen zou de laatste jaren voor lagere temperaturen gezorgd hebben.



IJstijd
Russische wetenschappers nemen deze theorie zelfs nog een stapje verder. Ze zijn ervan overtuigd dat we op een grote ijstijd afstevenen. De extreem koude winter die Europa en Amerika teistert, speelt natuurlijk in de kaart van deze uitspraken. We mogen dergelijke fenomenen echter niet veralgemenen. Het gaat om alleenstaande weersverschijnselen. Een hittegolf in de zomer mogen we ook niet zomaar als een bewijs van global warming beschouwen.

Maar wat als de wetenschap het zelfs niet meer eens raakt? De voorspellingen zijn te ernstig om ze zomaar naast ons neer te leggen. Voor het klimaat is het misschien al een zege dat er sprake is van een debat.

(weer.blog.nl)

22-01-2009

Ook Zuidpool is snel warmer geworden


Opwarming van Antarctica. Hoe roder, hoe warmer. Graphic Nasa

Het Zuidpoolgebied is de afgelopen vijftig jaar wel degelijk warmer geworden. De opwarming lag zelfs boven het mondiaal gemiddelde. Dit blijkt uit een nieuwe bewerking van oude meetgegevens.
De opwarming is in lijn met de theorie van het broeikaseffect. Tot dusver werd Antarctica beschouwd als een gebied dat zich, enigszins raadselachtig, aan de mondiale opwarming onttrok. Het afwijkend gedrag is wel toegeschreven aan het ‘gat’ in de stratosferische ozonlaag boven de Zuidpool. Alleen het Antarctisch schiereiland, het ‘aanhangsel’ dat richting Vuurland wijst, werd aantoonbaar warmer. De rest van het Zuidpoolgebied leek niet te reageren of zelfs wat af te koelen.

Amerikaanse onderzoekers schrijven de valse indruk vandaag in Nature toe aan gebrekkige waarnemingen. Op het reusachtige continent bevindt zich maar een veertigtal weerstations en die staan bijna allemaal aan de kust. Hun metingen zijn niet representatief voor het binnenland.

Met geavanceerde statistische techniek zijn aan de hand van de kustmetingen toch schattingen gemaakt voor het binnenland. De grote samenhang tussen de metingen maakte dit mogelijk. Dezelfde werkwijze werd toegepast op waarnemingen van een satelliet van de Amerikaanse weerdienst NOAA. Het leverde praktisch dezelfde reconstructie op.

Het westelijk deel van Antarctica blijkt sinds 1957 met 0,17°C per decennium opgewarmd, het schiereiland 0,11°C en oostelijk Antarctica 0,10°C per decennium. Het mondiaal gemiddelde voor de hele eeuw is 0,07°C per decennium. Antarctica blijkt dus in lijn met de rest van de wereld op te warmen. Onderzoek aan boorkernen uit het ijs bewees dat de opwarming van de Zuidpool al een eeuw gaande is.

Dat het gat in de ozonlaag van grote invloed is op de temperatuur van Antarctica is nu minder waarschijnlijk geworden. De onderzoekers zien eerder een belangrijke invloed van de temperatuur van het zeewater en de omvang van de zeeijsbedekking.

(nrc)

22-01-2009

Warme winters, vroege lentes

Sinds 1954 beginnen de seizoenen boven land steeds vroeger: 1,7 dagen eerder om precies te zijn. Er is ook minder verschil tussen en zomer- en wintertemperaturen. De afgelopen vijftig jaar is ook de CO2-uitstoot door menselijke oorzaak sterk toegenomen. Onderzoekers zien dit resultaat daarom als een sterke aanwijzing dat onze CO2-uitstoot wel degelijk invloed heeft op de seizoenen.

In oktober lopen we T-shirts rond, en 's winters regent het inmiddels vaker dan het sneeuwt. In Nature analyseren onderzoekers van de Universiteit van Berkeley, Californië en de Harvard Universiteit deze week de seizoensovergangen en de temperatuurverschillen tussen de seizoenen. Hun conclusies? De seizoenen boven land zijn de afgelopen vijftig jaar bijna twee dagen eerder begonnen. Tevens zijn de verschillen in temperatuur tussen zomers en winters boven land kleiner dan in de eerste 54 jaar van de twintigste eeuw.
De onderzoekers over hun bevindingen: “Het mechanisme [achter de verschuiving] is nog onduidelijk, maar ons onderzoek naar de trends van 1954-2007 boven het land geeft aan dat ze niet overeenkomen met natuurlijke processen, en lijken dus veroorzaakt te worden door de mens.”



Elk jaar vertrekken duizenden vogels in de herfst naar het zuiden. De afgelopen vijftig jaar moesten ze hun koffers een paar dagen eerder pakken.


Wereldklimaat
De resultaten van dit onderzoek zijn door geen enkel klimaatmodel van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) voorspeld. In deze modellen zitten alle processen verwerkt waarvan de onderzoekers zeker weten dat ze een invloed uitoefenen op het klimaat. Denk aan zonnestralen, de temperatuur van de zee en concentraties van broeikasgassen in de lucht. Blijkbaar zijn er dus natuurlijke of onnatuurlijke factoren die de seizoenen beïnvloeden, maar die nog niet (goed) in een klimaatmodel verwerkt zijn.

De onderzoekers noemen enkele effecten die waarschijnlijk iets met de seizoenen doen. Zo kan de zee die steeds meer land overneemt een effect hebben, net als broeikasgassen in de atmosfeer die steeds meer zonnewarmte vasthouden. Maar de simpelste conclusie bewaren ze tot het laatst. In de jaren vijftig is de mensheid op grote schaal begonnen met het uitstoten van CO2 en andere broeikasgassen. Dat is ook het moment waarop de seizoenen zo enorm begonnen te verschuiven. Het lijkt er dus op dat wij met onze leefstijl wel degelijk het wereldklimaat kunnen beïnvloeden.

(Kennismink)

25-01-2009

Klimaatverandering is tijdsschaaldiscussie!

Het jaar 2008: was het nu koud of warm? Klimaatsceptici zien een daling in de temperatuur, terwijl het KNMI vertelt dat het jaar past in het plaatje van de huidige opwarming. Het hangt allemaal af van de gebruikte tijdsschaal. De sceptici houden tien jaar aan, terwijl meteorologen redeneren in tientallen jaren. Volgens wetenschappers die op tijdsschalen vanaf duizenden jaren denken, komt er zelfs een nieuwe ijstijd aan. En op die verschillende tijdsschalen spelen vele processen. Discussiëren over klimaat is daarom een tijdsschaaldiscussie.

Palmen langs de Nederlandse stranden en de hele winter genieten op het terras? Malaria in Nederland en airconditioning standaard in elk nieuw opgeleverd huis? Volgens het vierde IPCC (klimaatpanel van de VN) rapport zou het kunnen als de temperatuur aan het eind van deze eeuw met maximaal 6,4°C is gestegen. Maar de temperatuur lijkt zich de laatste tien jaar te stabiliseren. Maar het wereldgemiddelde lag in 2008 0,31°C boven de norm van 14°C. Het KNMI en de WMO (World Meteorological Organisation) melden dan ook dat het (weer) een warm jaar was, terwijl andere media (zoals bijvoorbeeld de BBC) juist spreken van een koud jaar of zelfs een afkoelende trend. Wat is hier aan de hand? Hoe komt men aan deze verschillende uitspraken?



De CO2 stijgt gestaag, maar de temperatuur volgt het laatste decennium niet. Bron: Creative Commons


Korte tijdsschaal (10 jaar)
De media die spreken van een trend nemen het warmterecordjaar 1998 mee om hun stelling kracht bij te zetten. Of dat helemaal juist is, is maar zeer de vraag. Dat jaar was zo warm door het El Niño effect (een oceaan-atmosfeer fenomeen, waarbij warmer water bij de evenaar in Stille Oceaan een wereldwijd warme periode veroorzaakt), en was dus een uitzondering. Er hoeft dan dus maar een kouder jaar bij te zitten (zoals 2008) en het ‘koelt’ al af over een tijdsspanne van tien jaar. Het KNMI pareert dit door te stellen dat La Niña (het tegenovergestelde van El Niño) sinds 2007 actief is en dat daardoor het koudere jaar verklaard kan worden. Het NOAA vermeldt echter op haar website dat La Niña al sinds juni niet meer actief is. En toch is het een kouder jaar geworden dan de voorafgaande zeven jaar. Een stabilisatie van de temperatuur over de laatste tien jaar is een veel reëlere uitspraak.



De ENSO Index: hoge waarden (rood) geven een El Niño periode aan, terwijl lage waarden (blauw) een La Niña periode betekenen. Bron: NOAA


Langere tijdsschaal (30 jaar)
Het KNMI kopt naar aanleiding van de wereldtemperatuur in 2008 ‘wereldgemiddelde temperatuur opnieuw in top tien’ en ‘het wereldgemiddelde stijgt gestaag’. Ze gebruikt hiervoor het langjarig gemiddelde van 1961-1990 (niet van 1971-2000!). Niets aan de hand toch want het wereldgemiddelde van 2008 lag 0,31°C hierboven.
Het is alleen niet zo eenvoudig als het lijkt. Het is niet meer zo koud geweest sinds 2001 en het is tot nu toe het op één na koudste jaar van het millennium. Alleen het jaar 2000 was kouder. Is het daarom niet vreemd dat het KNMI het heeft over een warm jaar? Ten opzichte van het langjarige gemiddelde van dertig jaar is het inderdaad een warm jaar, maar de temperatuur is de laatste tien jaar gestabiliseerd en stijgt niet verder zoals in de jaren negentig van de vorige eeuw. Zelfs als het de komende jaren nog ietsje kouder wordt maar niet onder de 14°C, zou het nog steeds in de opwarmende trend passen.



De temperatuuranomalie van de afgelopen veertig jaar ten opzichte van een gemiddelde laat een stijging zien tot eind jaren negentig gevolgd door stabilisatie. Bron: Hadley Center


Langste tijdsschaal (minimaal duizenden jaren)
Naast de tienjarige en de dertigjarige tijdsschaal is er nog een grotere schaal. Er zijn namelijk ook wetenschappers die naar het klimaat kijken op een schaal vanaf duizenden jaren. Deze ‘paleoklimatologen’ gebruiken vaak een temperatuursgrafiek van tienduizenden tot honderdduizenden jaren. De curve is er ééntje met een afwisseling van een sterke stijging zonder lange onderbrekingen gevolgd door langzame afkoeling (zie afbeelding hieronder). Zo’n stijging heeft zich circa 20.0000 jaar geleden ingezet bij het einde van de laatste ijstijd en is inmiddels gestabiliseerd. Het is dus helemaal niet vreemd als er over 10.000 jaar een ijskap op Nederland ligt!

Prof. dr. Thijs van Kolfschoten, hoogleraar Paleozoölogie en biostratigrafie van het Kwartair aan de Universiteit Leiden, refereerde hier zelfs aan in zijn intreerede in januari 2008. Een ijstijd kan tienduizenden jaren duren. Wat is dan de waarde van een huidige piek van de wereldtemperatuur over de laatste honderd jaar vlak voordat –geologisch gesproken - de ijstijd begint? Relatief gezien valt die piek in het niet.

Hoogleraar geologie prof. dr. Tom van Loon bekijkt klimaatsfluctuaties op een nog langere termijn. Hij berichtte over de wereldwijd koude winter van 2007-2008 en suggereerde dat het wel eens de start zou kunnen zijn van een koelere periode. Het KNMI sprak er via diverse medewerkers schande van dat hij dit had durven schrijven. Maar Van Loon vindt de oplopende tendens van de temperatuur sinds de Kleine IJstijd (die eindigde rond 1800) geologisch gezien echter zeer kort. “Zelfs de temperatuurstijging sinds het eind van het Pleistoceen (Pleistoceen: 1,8 miljoen tot circa 12.000 jaar geleden) is geologisch gezien zeer kort. Mijns inziens mag alleen gesproken worden van een al ruim twee miljoen jaar durende sterke fluctuatie van de gemiddelde temperatuur, waarbinnen de stijging van de laatste honderd jaar volledig valt binnen de fluctuaties die we uit het Pleistoceen veelvuldig (en in veel gevallen veel uitgesprokener) kennen.”



De pieken en dalen in temperatuur- en de CO2-concentratie komen meestal overeen. Er zijn echter ook uitzonderingen waarbij de CO2 nog stijgt en de temperatuur juist daalt of stabiliseert, bijvoorbeeld de laatste duizenden jaren en 100.000 jaar geleden. De relatie is dus niet 1:1. De vraag is nu of de temperatuursstijging een gevolg is van stijging in de CO2 concentratie of juist de oorzaak. Daar is de wetenschap nog niet helemaal uit, ook al schaart de meerderheid (waaronder het KNMI) zich nu achter het eerste scenario. Maar er zijn ook onderzoeken die laten zien dat de CO2-concentratie achterloopt op die van de temperatuur. Bron: GNU


Tijdsschaaldiscussie
Alles gaat dus om de tijdsschaal waarop iemand of een instituut redeneert. De klimaatsceptici grijpen nu de stabilisatie over de laatste tien jaar aan en maken er een afkoeling van met het recordwarmtejaar 1998 als beginpunt. Aan de andere kant staan de meteorologen met een tijdsschaal van dertig jaar (het langjarige gemiddelde). Zij vertellen dat 2008 prima past in het plaatje van de opwarmende aarde. Ze gebruiken vaak een nog wat langere tijdsschaal (100-150 jaar) om aan te tonen dat het gemiddeld genomen al over honderd jaar aan het opwarmen is met een langzame daling van eind jaren veertig tot eind jaren zeventig daarin. In de jaren zeventig van de vorige eeuw gingen er overigens al enkele stemmen op dat er een nieuwe ijstijd aan zou komen. Wordt de tijdsschaal nog groter gemaakt dan valt de huidige opwarming in het niet en dan is zo’n opwarming vanaf eind jaren zeventig niet opvallend.

Het is dan ook niet verwonderlijk dat wetenschappers die op langere tijdsschaal in algemene zin wat sceptischer tegenover geschetste rampscenario’s zoals de zeespiegelstijging en smelten van de ijskappen staan dan mensen die op een tijdsschaal van decennia kijken. Paleoklimatologen weten bijvoorbeeld dat de CO2 in de Krijt periode vele malen hoger was dan nu en dat er toen zelfs nog een ijskap was, aldus nieuws in Science begin 2008. Ook weten zij dat de stand van de aarde ten opzichte van de zon bepalend is voor het aardse klimaat.



De ijskappen smelten de laatste jaren. Maar hoe snel?


Klimaatbepalende factoren
Op deze verschillende tijdsschalen spelen ook verschillende processen een rol. Op een tijdsschaal van jaren tot een decennium zijn El Niña en La Niña belangrijk voor de wereldtemperatuur, maar ook de elfjarige zonnevlekcyclus, andere variaties in de zonneactiviteit en vulkaanuitbarstingen. Neem bijvoorbeeld de uitbarsting van de Filippijnse vulkaan Pinatubo in 1991. Deze uitbarsting zorgde voor een daling van de wereldtemperatuur met 0,5°C in de daaropvolgende twee jaar. Overigens is het ook aardig om te zien dat de Elfstedentochten zo goed als allemaal samenvallen met een La Niña (1963, 1985, 1986 en 1997). Prof. dr. Kees de Jager vertelt dat de aarde na een periode van maximale zonneinstraling nu in een overgangsfase is beland. "We voorspellen dat na een overgangsperiode, die van ca. 2000 tot ca. 2014 zal lopen, een periode komt van geringere activiteit." En dat betekent minder verwarming door de zon.

Op langere tijdsschalen vanaf decennia en verder zijn onder meer veranderingen in oceaan- en luchtstromingen belangrijk. Een bekend voorbeeld daarvan is de Golfstroom. Deze warme zeestroming die Europa warm houdt, bereikte 8200 jaar geleden Europa niet meer. Een enorme bak zoetwater stroomde vanuit Noord-Amerikaanse meren de oceaan in, blokkeerde de Golfstroom en maakte het bitterkoud in de daaropvolgende 160 jaar. Natuurlijk kan ook CO2 niet ontbreken in dit rijtje. Door de stijgende CO2-concentratie treedt –volgens veel wetenschappers- het versterkte broeikaseffect op sinds de Industriële Revolutie. Heel bepalend is ook de stand van de aarde ten opzichte van de zon. Bekende cycli zijn de precessie (tolbeweging van de aardas met perioden van 19.000-24.000 jaar), obliquiteit of tilt (41.000- jaarlijkse variatie in de hellingshoek van de aardas) en excentriciteit (verandering in de ellipsvorm van de aardbaan, met perioden van ongeveer 100.000 en 413.000 jaar) die allen voor net iets meer of minder instraling zorgen, en daarmee het klimaat sterk beïnvloeden. Deze cycli werken op tijdsschalen van tienduizenden jaren. Maar de zon werkt ook op een tijdschaal van honderden jaren (zie artikel van Van Geel en Jansen bij de links). Het idee dat heerst bij sommige mensen dat alleen CO2 de oorzaak is voor een opwarming is dus onjuist.



De drie belangrijkste cycli van de aarde met de zon. Bron: UCAR


Berichtgeving in Nederland: censuur bij het KNMI?
Het IPCC en het KNMI hebben met hulp van Al Gore momenteel nog het ‘heft’ in handen met hun tijdsschaal en CO2 als bepalend proces voor de opwarming. Het KNMI volgt het IPCC letterlijk door alle kaarten te zetten op CO2 als oorzaak van de opwarming van eind jaren zeventig tot het einde van het vorige millennium. Binnen het instituut dat betaald wordt door de rijksoverheid, mag er zelfs geen kritiek geuit worden op dit scenario zo bleek onlangs uit een publicatie van Rypke Zeilmaker in het Parool (zie link onder het artikel). Heerst er censuur bij het KNMI? Een instituut dat toch open, transparant en (wetenschappelijk) objectief zou moeten zijn. Zou dit de reden zijn waarom het KNMI 2008 een warm jaar noemt? En in hoeverre wordt de hele berichtgeving over het klimaat beïnvloed door het vastpinnen op het IPCC-scenario? Die kritische stemmen binnen het KNMI gaan niet toevallig op nu de temperatuur stabiliseert en niet langer stijgt.

Prof dr. Gerbrand Komen, die tot twee jaar geleden nog hoofd klimaatonderzoek bij het KNMI was, vertelt in het blad NWO Hypothese dat hij de met een Oscar bekroonde film An inconvenient truth van Nobelprijswinnaar Al Gore hyperig en manipulatief vindt. Volgens hem wekt Al Gore de suggestie dat Nederland over vijftig jaar onder water staat, terwijl dat niet zo is en daarom misleidend is. Komen verwacht dat als zelfs het zwartste scenario bewaarheid wordt, dit nog honderden, zo niet duizenden jaren duurt. Toch vindt hij het begrijpelijk dat de waarheid wordt gemanipuleerd, omdat het een groot klimaatsbewustzijn heeft opgeleverd.



Prof dr. Gerbrand Komen houdt een toespraak tijdens het Nationaal Klimaatcongres.


Klimaatsbewustzijn of niet, de mensen in Nederland krijgen zo een verkeerd beeld van wat er werkelijk aan de hand is. De temperatuur is een golfbeweging en bij verder stabiliseren of een daling van de temperatuur kan het KNMI het IPCC en haar modellen niet meer blijven volgen. Prof. dr. Hans Oerlemans zei al in het in 2008 gepubliceerde ‘Onzekerheden en klimaatverandering’ dat ‘een kritische beschouwing leert dat klimaatmodellen moeite hebben met het genereren van langdurige ‘afwijkingen van het gemiddelde’ weer met een tijdsschaal van tien tot vijftig jaar.’

Het lijkt er sterk op dat zo’n afwijking nu aan de gang is. In de klimaatdiscussie die nu lijkt los te barsten, doen wetenschappers die vanuit verschillende tijdsschaaloptiek en proces redeneren, hun verhaal. Net als appels met peren vergelijken, werkt ook het vergelijken van verschillende tijdsschalen en de verschillende processen die daarop spelen niet altijd. Relatieve begrippen als ‘afkoeling’ en ‘opwarming’ hebben dan ineens een compleet andere betekenis!

(Kennislink)

26-01-2009

Opwarming Europa deels door mist

De opwarming van Europa in de laatste decennia is een sterke. Zelfs zo sterk dat een deel niet verklaard kan worden. Nieuw onderzoek toont aan dat de afname van mist en nevel 10-20% van de opwarming verklaart. Minder mist betekent tevens een vooruitgang van de luchtkwaliteit in Europa.

Mist: een gevaar voor elke verkeersdeelnemer. Maar beperkt zicht is niet het enige gevolg van mist. Mist kaatst ook zonnestralen terug waardoor die de aarde niet bereiken. En daardoor koelt het af. Maar de mist is afgelopen dertig jaar flink afgenomen in Europa volgens de Fransen Vautard en Yiou en de Nederlander Geert Jan van Oldenborgh (KNMI) in Nature Geoscience. Dit verklaart een deel van relatief sterke opwarming in Europa.

Europa is de laatste decennia opgewarmd met 0,5°C per decennium en dat kon niet door de klimaatmodellen verklaard worden. De wetenschappers melden dat -naar schatting- 10-20% van deze opwarming door de afname van mist komt (en niet 5-10% zoals het KNMI zelf meldt). Voor Oost- Europa is de schatting zelfs 50%. De afname van de mist (én nevel) is ongeveer 50% voor de categorieën tot 1, 2 en 8 km zicht. Maar liefst 342 meteorologische stations zijn gebruikt voor de studie.



Bij nevel is het zicht meer dan 1 km en minder dan 10 km; bij mist is het zicht minder dan 1 km. Bron: Creative Commons


Schonere lucht
De afname van mist komt door de verbeterde luchtkwaliteit. De onderzoekers vertellen dat dit samenhangt met de afname van de zwaveldioxide-uitstoot. Dit zwaveldioxidegas vormt zo nu en dan aerosolen, kleine vaste of vloeibare deeltjes in de atmosfeer die zorgen voor een afkoelend effect. De aerosolen hebben uiteraard hun grootste effect gedurende de dag wanneer ze zonnestralen kunnen terugkaatsen.



De uitstoot van zwaveldioxide zorgt ook voor zure regen.


Wolken
Een probleem vormen de wolken. Laaghangende wolken koelen de aarde regionaal namelijk af en juist deze wolken zijn afgenomen in de afgelopen dertig jaar. Wolken blijken echter niet zo belangrijk te zijn als mist, omdat de mist ook afnam in perioden zonder wolken. Een afname van de wolken is overigens niet verwonderlijk omdat aerosolen waarschijnlijk helpen bij wolkvorming.

Vanaf het jaar 2000 is de mistafname minder geworden. In de toekomst verwachten de onderzoekers dat de temperatuur in Europa minder snel zal oplopen door deze afname. Schone lucht kan immers niet schoner worden.



Mist zorgt voor gevaarlijke situaties in het verkeer. Bron: Creative Commons


Referentie:
Vautard, R., Yiou, P. & Oldenburg, G.J. van, 2009. Decline of fog, mist and haze in Europe over the past 30 years. Nature Geoscience, online publikatie 18 januari.

(Kennislink)

05-02-2009

‘Oceanen zullen klimaatverandering versnellen’

UTRECHT - Klimaatverandering is duizend jaar grotendeels onomkeerbaar wanneer de uitstoot van broeikasgassen nú stopt, luidt de ontnuchterende conclusie van een internationale onderzoeksgroep.

De voornaamste oorzaak is de huidige hitteopslag van oceanen. Momenteel absorberen de relatief koele oceanen nog veel extra warmte uit de atmosfeer.

Zodra deze buffer is overwonnen kan de atmosfeer zijn overtollige warmte niet meer kwijt. Deze zal daarom, afhankelijk van de CO2-concentratie, versneld opwarmen tot een nieuw basisniveau, stellen de klimatologen, onder leiding van Susan Solomon, verbonden aan de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Daarmee zullen hogere temperaturen tenminste duizend jaar aanhouden, zelfs wanneer de mondiale CO2-uitstoot vandaag tot nul wordt gereduceerd. En terwijl de oceanen nu nog veel van de opwarming maskeren, zouden ze in de toekomst zelfs het temperatuureffect van een eventuele daling van de CO2-concentratie teniet kunnen doen.

Droogte

De resultaten worden volgende week dinsdag gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

In het artikel, onder de eenvoudige titel ‘Onomkeerbare klimaatverandering door CO2-uitstoot’, worden nog meer factoren genoemd. Zo stellen de onderzoekers dat veel gebieden te maken krijgen met permanent veranderende neerslagpatronen.

Grootschalige en onomkeerbare verdroging zal vooral plaatsvinden in de oostelijke Amazone, zuidelijk Afrika, Australië, zuidelijk Azië, Mexico en het westen en zuiden van de Verenigde Staten en het gehele Middellandse Zeegebied.


Uitzetten van water

Ook zeespiegelstijging zal volgens de onderzoekers voorbij bepaalde drempels voor tenminste 1.000 jaar onomkeerbaar zijn. Wanneer de concentratie broeikasgassen deze eeuw nog de 600 CO2-equivalenten heeft bereikt zal enkel de ‘thermische expansie’, het uitzetten van warmer water, zorgen voor een zeespiegelstijging van mogelijk één meter. De smelt van gletsjers en ijskappen wordt daarbij nog volledig buiten beschouwing gelaten.

Atmosfeer
In de ‘business as usual’-scenario’s van het IPCC wordt deze concentratie in de tweede helft van de 21e eeuw bereikt. Het doel van het internationale klimaatverdrag is evenwel de concentratie van broeikasgassen te beperken tot maximaal 450 ppm.

Maar ook dat is te weinig, zeggen inmiddels veel klimaatwetenschappers. De Amerikaanse klimaatorganisatie 350.org, onder leiding van NASA-directeur James Hansen, bepleit daarom een reusachtige ambitievergroting, waarbij de internationale gemeenschap dient in te zetten op terugkeer naar een atmosferische CO2-concentratie van 350 ppm. Deze grens is in het begin van de jaren ’80 al gepasseerd.

© Hier.nu

(nu.nl)

24-02-2009

Broeikaseffect ernstiger dan vermoed



Waterschaarste, bosbranden en overstromingen komen vaker voor als de gemiddelde wereldtemperatuur een graad stijgt ten opzichte van 1990.

Broeikaseffect zegen voor het Midden-Oosten
CO2-uitstoot stijgt sneller dan gevreesd
'Opwarming desastreus voor Afrika'
Minister wil snel actie voor klimaat

Een internationale groep klimaatdeskundigen heeft dat dinsdag bekendgemaakt. Tot nu toe werd aangenomen dat een temperatuurstijging van tussen de een en twee graden ten opzichte van 1990 een vergrote kans op extreme weersomstandigheden te zien zou geven.

Het onderzoek werd uitgevoerd door experts van over de hele wereld, onder leiding van Joel B. Smith. Smith deed eerder klimaatonderzoek voor het Intergovernmental Panel on Climate Change, dat samen met Al Gore de Nobelprijs voor de vrede won in 2007.


Foto: Oxfam International

Vorige week werd al bekend dat de uitstoot van koolstofdioxide een stuk sneller toeneemt dan in de jaren negentig. Sinds 2000 neemt de CO2-uitstoot met 3,5 procent per jaar toe, tegenover 0,9 procent in de jaren negentig. Dat zei Christopher Field van de Carnegie Institution for Science.

(depers.nl)

17-03-2009

“We weten het 90% zeker”

Het IPCC gebruikt in haar rapporten geen harde cijfers om de onzekerheid van haar voorspellingen over de toekomst van ons klimaat weer te geven. Daardoor onderschatten mensen de risico’s van de opwarming van de aarde. Man en paard noemen (of in dit geval: percentages) helpt. Maar daarmee is het fundamentele probleem – hoe hoor je als wetenschapper of journalist te schrijven over de onzekerheden van klimaatverandering? – niet opgelost...

Als het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) schrijft over de risico’s van klimaatverandering, dan doen ze dat in woorden. De kans dat de toename van broeikasgassen in de atmosfeer leidt tot meer hittegolven, noemt het IPCC bijvoorbeeld ‘zeer waarschijnlijk’. Hiermee bedoelen ze dat ze er voor meer dan 90% zeker van zijn dat dit gaat gebeuren – maar dat schrijven ze niet op.

Door geen ‘harde cijfers’ te gebruiken maar de risico’s in woorden te omschrijven, draagt het IPCC echter onbewust mee aan een onderschatting van diezelfde risico’s. Dat ontdekten de Amerikaanse psycholoog David Budescu en zijn twee collega’s van de University of Illinois. Zij vroegen 223 deelnemers om aan te geven welk zekerheidspercentage zíj zouden koppelen aan termen als ‘zo goed als zeker’ en ‘onwaarschijnlijk’.



De uitspraken over onzekerheid die Budescu voorlegde aan de deelnemers aan zijn onderzoek komen uit het meest recente IPCC-rapport, die uit 2007. Volgens datzelfde rapport is het nu ‘zeer waarschijnlijk' (oftewel: meer dan 90% zeker) dat de aarde opwarmt door toedoen van de mens.


Onderschatting van de risico’s
Het resultaat: de deelnemers kozen niet alleen erg uiteenlopende percentages – wat aangeeft dat de termen niet eenduidig zijn -, ze kozen ook steeds een te laag risicopercentage. En dat is volgens Budescu een ernstige zaak, omdat onderschatting van de gevolgen van klimaatverandering er bijvoorbeeld voor kan zorgen dat mensen zich onvoldoende inspannen om hun CO2-uitstoot terug te dringen. Met alle gevolgen van dien.

Waarom gebruikt het IPCC dan niet gewoon de risicopercentages die ze hadden uitgerekend in hun rapporten? Dat is zowel een wetenschappelijke als een politieke keuze, schrijven Budescu en zijn collega-psychologen. De onzekerheid van dit soort ‘kansen op ...’ is namelijk erg groot. Een woordelijke term die wat vager de grootte van een risico aangeeft is daarom een veiliger optie. Maar daarmee snijdt het IPCC zichzelf in de vingers, want mensen blijken dus niet zo goed in het interpreteren van deze schrijfstijl.



De risico’s op een rijtje. We zien dat de broeikasgassen (greenhouse gases, links) bijdragen aan de opwarming van de aarde, terwijl kleine deeltjes in de lucht (aerosols, in het midden) de aarde doen afkoelen. Helemaal rechts vind je de invloed van de mens (anthropogenic component). De grootste onzekerheden zijn overigens niet de invloed van de mens maar de invloed van onder meer fijnstof en wolkvorming op de globale temperatuur. Bron afbeelding: IPCC Fourth Assessment Report


De klimaatactivisten versus de -sceptici
Bovendien is juist de mate van onzekerheid van klimaatvoorspellingen onderdeel van veel debat. In dit debat zijn er twee kampen: de mensen die menen dat de aarde opwarmt doordat mensen CO2 de atmosfeer in pompen – door het andere kamp de ‘activisten’ genoemd – en de mensen die denken dat het allemaal wel meevalt – de activisten noemen hen de ‘sceptici’. De sceptici zijn er bijvoorbeeld van overtuigd dat de menselijke CO2-uitstoot zo gering is vergeleken met die van de natuur dat die geen noemenswaardige invloed kan hebben op het klimaat, of dat de zon een veel grotere rol speelt in het bepalen van de temperatuur op aarde dan broeikasgassen.

Veel klimaatsceptici hebben kritiek op de rapporten van het IPCC, omdat ze zo vaag zijn over onzekerheid en omdat er überhaupt weinig zeker is over de toekomst van de klimaatverandering. Juist die onzekerheid gebruiken de sceptici om de bevindingen van het IPCC helemaal te verwerpen, constateren Budescu en co. Ze verwijzen daarbij onder meer naar een artikel van de Newsweek-journalist Sharon Begley, die niet alleen het ‘misbruik’ van onzekerheid aan de kaak stelt, maar ook aantoont dat een aantal van de luidruchtigste Amerikaanse sceptici verdacht nauwe banden hebbeen met de olie- en energie-industrie. Zo schrijft Begley over de periode net na het verschijnen van het vierde IPCC-rapport in 2007: “Een conservatieve denktank die gefinancierd wordt door ExxonMobil [een grote Amerikaanse olie- en gasmaatschappij, red.] bood wetenschappers tienduizend dollar om artikelen te schrijven die het nieuwe rapport en de computermodellen waarop dit rapport zich baseerde, ondermijnen.”



De industrieën die voor hun voortbestaan afhankelijk zijn van het verbruik van fossiele brandstoffen (en dus CO2-uitstoot) bemoeien zich voor en achter de schermen flink met het klimaatdebat. Eén van hun machtigste wapens is twijfel, vandaar dat ze voortdurend hameren op de onzekerheden in de klimaatwetenschappen.


Om af te rekenen met alle misverstanden rond de onzekerheid van de gevolgen van klimaatverandering, stelt het team van Budescu voor om dan maar wel de harde cijfers te gebruiken in rapporten over het broeikaseffect. Zo weten we niet alleen hoe groot een risico is - bijvoorbeeld: het is 86 tot 93% zeker dat de aarde in de 21ste eeuw meer dan opwarmen dan in de 20ste eeuw – maar ook hoe groot de onzekerheid van de voorspelling zelf is. Als de onderwaarde en de bovenwaarde ver uit elkaar liggen, betekent dat namelijk dat de wetenschappers niet goed kunnen zeggen hoe het precies zit. Vergelijk het met een weersvoorspelling: als je leest dat de temperatuur tussen de -3 en +4 graden zal liggen kan het vriezen of dooien, maar als het weerbericht zegt dat het -3 tot -2 gaat worden kun je je schaatsen alvast uit het vet halen. Het advies aan het IPCC is dan ook helder: meer cijfers, meer duidelijkheid.

Is ‘hoor en wederhoor’ wel de juiste aanpak?
Maar het IPCC is niet de enige die te maken heeft met de onzekerheid van klimaatverandering. Juist omdat er zo’n heftig debat gaande is tussen de ‘sceptici’ en de ‘activisten’, worstelen journalisten met hetzelfde probleem: hoe moet ik schrijven over het klimaat? Bekeken vanuit de journalistieke traditie is de enige juiste aanpak die van objectiviteit en hoor en wederhoor. Dat betekent dat een journalist zelf geen standpunt inneemt in het debat: hij is dus niet ‘voor’ of ‘tegen’ de theorie dat de aarde opwarmt door de mens. Bovendien laat hij beide kampen aan het woord: de ‘activisten’ en de ‘sceptici’ krijgen allebei ruwweg evenveel ruimte om hun zegje te doen.



De consensus onder wetenschappers is bijzonder groot, maar de onzekerheid ook. Ja, de aarde warmt op door toedoen van de mens en nee, we weten niet precies hoeveel, is de boodschap. Dat komt overigens niet alleen doordat de onderzoekers op modellen moeten vertrouwen om iets te zeggen over de toekomst. Ook het gedrag van de consumenten is onzeker: gaan we onze uitstoot terugdringen of niet? Hierboven enkele mogelijke scenario’s. Bron afbeelding: IPCC


Vanuit de wetenschap krijgen de journalisten echter hevige kritiek op deze aanpak. Zij vinden dat zo’n objectieve aanpak een vertekend beeld van de wetenschappelijke stand van zaken oplevert. Volgens hen is er namelijk helemaal geen debat over de vraag of menselijke CO2 uitstoot wel leidt tot een warmer klimaat. Nagenoeg alle wetenschappers zijn het hier ondertussen overeens: er is een consensus. Dat blijkt ook uit onderzoek. In 2005 onthulde Naomi Oreskes in een essay in het toonaangevende vakblad Science hoeveel van een steekproef van 928 wetenschappelijke publicaties tegen de wetenschappelijke consensus ingingen. Het antwoord: geen.
De milieuwetenschappers Maxwell en Jules Boykoff citeren D. James Baker, bestuurder bij het US National Oceanic and Atmospheric Administration, om nog eens te benadrukken hoe zeer onderzoekers het op dit punt met elkaar eens zijn. “Er is een betere wetenschappelijke consensus over dit onderwerp dan over welk ander issue dan ook – behalve misschien de tweede wet van Newton.” Boykoff en Boykoff hekelen de hoor en wederhoor aanpak van de journalistiek. Ze noemen het balance as bias, waarmee ze bedoelen dat journalisten juist doordát ze proberen gebalanceerd en objectief verslag te doen van klimaatverandering, bevooroordeeld zijn in hun stukken.



Van alle wetenschappelijke publicaties die Oreskes onderzocht gingen er geen in tegen de consensus die zegt dat de aarde opwarmt en dat dit vooral door toedoen van de mens komt. In de krant ligt dat anders. Boykoff en Boykoff ontdekten dat maar 35% van de krantenartikelen op dezelfde manier met klimaatverandering omgaan. De meerderheid van de artikelen legde – gewild of ongewild – juist een te grote nadruk bij de onzekerheid van klimaatvoorspellingen door zowel sceptici als vertolkers van de consensus aan het woord te laten en deze in het artikel een gelijkwaardige rol te geven.


Boykoff en Boykoff namen een steekproef van 340 krantenartikelen uit de Amerikaanse kwaliteitspers (New York Times, LA Times, Washington Post en Wall Street Journal). Van die artikelen was meer dan de helft (52,65%) gebalanceerd en volgens de onderzoekers dus bevooroordeeld volgens het balance as bias-principe. Nog kleiner percentage was ronduit sceptisch of nam onterecht aan dat alleen de mens invloed heeft op het klimaat en dat natuurlijke factoren geen enkele rol spelen. Iets meer dan eenderde van de stukken (35,29%) schrijft de opwarming van de aarde voornamelijk toe aan de menselijke CO2-uitstoot – volgens Boykoff en Boykoff is dit vanuit de wetenschap gezien de enige juiste manier van schrijven over klimaatverandering.

Sinds de publicatie van het onderzoek in 2002 is de media-aandacht voor de opwarming van de aarde – onder invloed van onder meer Al Gore - behoorlijk toegenomen. Dat wil echter niet zeggen dat de journalistiek zich iets heeft aangetrokken van Al Gore’s onheilsboodschap. Wetenschappers onder leiding van Xinsheng Liu constateerden in 2008 dat in een andere Amerikaanse krant (de Houston Chronicle) nog steeds een behoorlijk aantal artikelen stonden die klimaatverandering omschreven als niet zo ernstig of nog bijzonder onzeker.



Het aantal artikelen in de Britse en Amerikaanse kwaliteitspers over klimaatverandering. Zoals je ziet is het aantal de laatste jaren scherp gestegen. Bron afbeelding: Boykoff en Rajan. Signals and noise. Mass-media coverage of climate change in the USA and the UK. EMBO reports.


Beter op de hoogte maar minder bezorgd
En dat blijft niet zonder gevolgen, menen drie politicologen onder leiding van Paul Kellstedt. Zij ontdekten dat de journalistieke nadruk op het debat over klimaatverandering – in plaats van de consensus – er waarschijnlijk toe leidt dat mensen minder bereid zijn er iets aan te doen. Het was een merkwaardige en onverwachte uitkomst van hun onderzoek: hoe beter iemand via de massamedia op de hoogte was gebracht van de achtergronden van het klimaat en het broeikaseffect, hoe minder bezorgd ze erover waren en hoe minder ze zich persoonlijk verantwoordelijk voelden voor de opwarming van de aarde.

De mediaconsumenten hebben zelf echter niet het idee dat ze door de hoor en wederhoor aanpak van de journalisten minder bezorgd en betrokken raken. Uit onderzoek van klimaatpsycholoog Irene Lorenzi en haar collega’s blijkt namelijk onder meer dat veel mensen juist de massamedia niet vertrouwen als bron van informatie als het gaat om klimaatverandering. Haar onderzoek liet zien dat veel mensen zelf klimaatsceptici zijn geworden en dus positieve berichtgeving over de opwarming van de aarde niet meer accepteren. Ze zien de media als bevooroordeeld, inconsequent en tot overdrijven geneigd. Een journalist die schrijft over klimaatverandering wordt gewantrouwd.


De hockeystick controverse
De deelnemers aan het onderzoek van Lorenzi hebben wel een punt als ze media inconsequent noemen. Op de bovenste afbeelding zie je de beruchte ‘hockeystick’ grafiek van de wetenschapper Mann en zijn collega’s (Nature, 1998). Al Gore gebruikt hem in zijn film An inconvenient truth, hij was onderdeel van het IPCC rapport uit 2001 en ook media hebben hem vaak geplaatst. Hij laat de temperatuur op het Noordelijk halfrond gedurende de laatste paar eeuwen zien. Sceptische wetenschappers als het duo McIntyre en McKitrick betwijfelden echter – wederom prominent in de media – of hij wel klopt. Zo vinden we bijvoorbeeld twee historische klimaatgebeurtenissen (de Kleine IJstijd en een warme periode in de Middeleeuwen) er niet in terug. Ondertussen zijn er nieuwe grafieken gemaakt waarin rekening gehouden wordt met deze (en andere) bezwaren en dus beter kloppen. Een voorbeeld zie je in de onderste afbeelding (wederom van Mann, PNAS, 2008). Wat bleek? Deze heeft nog steeds ongeveer dezelfde vorm. De stijgende lijn richting het eind van de 20ste eeuw vinden we er in ieder geval ook in terug. De kritiek van de sceptici had dus meer te maken met de details dan met de grote lijn. Daarop veranderende de media weer van gedachten: nu vonden ze de controverse rondom de oorspronkelijke grafiek een storm in een glas water. Lees meer over deze controverse in New Scientist:
- Climate: the great hockey stick debate
- Climate myths: the ‘hockey stick’ graph has been proven wrong


Sceptisch tot de onzekerheid verdwijnt
Zien we hier de manier waarop ons brein omgaat met onzekerheid aan het werk? In 2005 schreef een groep wetenschappers onder leiding van Ming Hsu in Science over hun ontdekking dat de amygdala een grote rol speelt bij maken van beslissingen in een onzekere situatie. De amygdala is een hersengebiedje dat onderdeel uitmaakt van het ‘emotionele systeem’ in de hersenen: het is bijvoorbeeld actief als we bang of boos zijn.
Hsu en collega’s legden zo de menselijke reactie op onzekerheid bloot. Ons brein is zich er pijnlijk van bewust dat nog niet alle informatie aanwezig is om een gefundeerde beslissing te nemen en ziet daarom elke beslissing als potentieel gevaarlijk – en dus een beetje eng, vandaar dat de amygdala actief is. Onze reactie hierop is we nog liever geen beslissing willen nemen en eerst op zoek gaan naar meer informatie. Oftewel: we blijven sceptisch tot de onzekerheid is verdwenen.



Eigenlijk moeten we niet spreken van amygdala, maar van amygdalae. Je hebt er namelijk twee: in elke hersenhelft eentje. Ze worden ook wel de amandelkernen genoemd, omdat ze ongeveer de vorm en grootte van een amandel hebben.


Objectiviteit of consensus?
Dit stelt de journalist voor een dilemma. Als de klimaatactivisten gelijk hebben dan draagt de mens in grote mate bij aan de opwarming van de aarde – mogelijk met catastrofale gevolgen. Volgens veel wetenschappers moeten journalisten daarom niet langer schromen om de consensus te volgen en gewoon opschrijven dat de situatie ernstig is en dat we onze CO2-uitstoot moeten terugdringen. Het principe van hoor en wederhoor is volgens sommige wetenschappers in zichzelf bevooroordeeld en lokt meer onzekerheid uit – onzekerheid die door het brein van de mediaconsumenten weer wordt vertaald in een reactie van ‘nog even niks doen en afwachten’. Volgens de activisten kunnen we ons dat niet veroorloven.

Hebben de sceptici echter gelijk – hoe onwaarschijnlijk dat ook is volgens de meerderheid van de wetenschappers – dan draagt een journalist die het hoor en wederhoor principe laat varen ten gunste van de consensus bij aan de grootste blunder van de 21ste eeuw. Deze kwestie kent geen bevredigend antwoord – of althans, een ouderwets objectieve journalist kan die niet geven. Wat het onderzoek van Budescu ons wel leert is dat afgewogen schrijven over de onzekerheid in de klimaatwetenschappen voor journalisten én wetenschappers een uitdaging is die vrijwel zeker (>99%) meer aandacht verdient.

David Budescu en zijn collega’s Stephen Broomell en Han-Hui Por van de University of Illinois publiceerden hun resultaten in het vakblad Psychological Science onder de titel ‘Improving communication of uncertainty in the reports of the IPCC’

(Kennislink)

27-03-2009

Grote droogten voor 94 procent verklaard

UTRECHT - De reeds 10 jaar durende droogte in Australië is voor tenminste een derde deel een direct gevolg van de wereldwijde opwarming, zegt een onderzoeker van de Universiteit van Melbourne.

Peter Baines heeft neerslaggegevens uit de afgelopen 50 jaar en veranderingen in de zeewatertemperatuur sinds 1910 bestudeerd.

Hij komt tot de conclusie dat er vier grote gebieden zijn waar aanhoudende droogte inmiddels los staat van natuurlijke cycli, zoals het periodiek optreden van El Niño.

Dat zijn volgens Baines naast het zuiden van Australië, het continentale deel van de Verenigde Staten, een groot oppervlak van zuidelijk Afrika en de Altiplano, het hoogland van Bolivia. In deze gebieden neemt de neerslag al 15 jaar achtereen af in een proces dat voor tenminste 37 procent direct wordt veroorzaakt door de wereldwijde klimaatverandering.

“Dat percentage zal in de toekomst waarschijnlijk alleen maar toenemen”, zegt Baines op een grote klimaatconferentie in Perth, waar hij zijn resultaten presenteerde.

Verdamping

Door klimaatverandering worden vooral de bestaande regionale neerslagverschillen uitvergroot, zegt Baines. “De neerslag neemt toe in een smalle strook op de evenaar en juist af in de brede subtropen.” Tegelijk neemt door hogere temperaturen de verdamping overal toe, zodat relatief grote gebieden bevattelijk worden voor droogten.

Oceaanstromen

Baines heeft ook fluctuaties in de grote stromingen tussen de oceanen onderzocht, de zogeheten thermohaliene circulatie. Zo zouden veranderingen in de snelheid van de Atlantische warme Golfstroom de droogten met 27 procent versterken.

Veranderingen in twee belangrijke circulaties in de Grote Oceaan zouden nog een aanvullende 30 procent veroorzaken. Deze fluctuaties kunnen natuurlijk zijn. Maar wellicht is de atmosferische klimaatverandering ook hier al de drijvende factor, stelt Baines.

Bosbranden

De aanhoudende droogten kunnen zelf uiteindelijk ook meehelpen klimaatverandering te versterken. Zo zou door de recente bosbranden de Australische CO2-uitstoot dit jaar meer dan 50 procent hoger uitvallen.

(nu.nl)

09-04-2009

Sterkere opwarming door droger Zuid-Europa

Hogere temperaturen in de toekomst in het gebied van de Middellandse Zee kunnen ook in het westen en midden van Europa tot warmere en drogere zomers leiden. Door de grotere warmte in Zuid-Europa gaat de wind in West- en Midden-Europa vaker uit de oosthoek waaien met aanvoer van hete en droge continentale lucht.

Simulaties van klimaatmodellen laten deze verschuiving naar een meer continentaal klimaat in West- en Midden-Europa zien. KNMI-onderzoekers hebben aangetoond dat de sterke stijging van de temperaturen in de landen rond de Middellandse Zee de oorzaak is.

Die stijging komt voornamelijk door uitdroging van de Mediterrane bodem als gevolg van minder neerslag in de winter. Opwarming door het broeikaseffect en droogte versterken hier elkaar. De verwachting is dat in de toekomst de zomertemperaturen in het Middellandse Zee-gebied 2 tot 3 graden meer zullen stijgen dan de wereldgemiddelde temperatuur.



Eind deze eeuw: door de grotere hitte ontstaat boven een Zuid-Europa een lagedrukgebied dat in West- en Midden Europa leidt tot een sterkere oostenwind. (bron: Geophyical Research Letters)


In de zomer ontstaat boven Zuid-Europa een extra warme luchtlaag. Deze hete, droge lucht boven de dorre, schrale gronden stijgt en zet uit waardoor de druk boven deze regio afneemt. Omdat de lucht tegen de klok in rond een lagedruk gebied circuleert, zullen de winden noordwaarts vaker een oostelijke richting hebben.
Deze winden voeren de hete, droge lucht uit het Middellandse Zee-gebied mee naar West-en Midden-Europa. Dit zal in deze regio in de zomer voor een extra temperatuurstijging en minder neerslag zorgen. Door de toename van oostenwind zal de invloed van zee – die in de zomer een koelend effect heeft – getemperd worden.

Overigens zegt dit klimaatonderzoek niets over de weersverwachting voor de komende zomer(s). Het betreft een lange termijnanalyse – tot 2100 - op basis van klimaatmodellen die een toename van de oostenwind laten zien. Er zijn echter ook klimaatberekeningen die geen verandering van de windrichting laten zien. Daarom gaat het KNMI uit van verschillende klimaatscenario's met en zonder verandering van de wind.

Bron: Drier Mediterranean soils due to greenhouse warming bring easterly winds over summertime central Europa (Geophysical Research Letters, PDF document)

(Kennislink)

15-04-2009

70 procent minder CO2 kan opwarming aarde stabiliseren



Een beperking van de uitstoot van broeikasgassen met 70 procent in de 21ste eeuw kan genoeg zijn om de ijskap op de Noordpool te redden, en de schadelijkste gevolgen van de opwarming van de Aarde te vermijden. Dat blijkt uit een onderzoek dat volgende week wordt gepubliceerd.


Het ijs smelt aan een zorgwekkend tempo.


De maatregel kan het voortbestaan van de ijsbeer verzekeren.

Bescherming
De opwarming in het Noordpoolgebied zou hiermee met ongeveer de helft kunnen worden teruggedrongen, waardoor de visbestanden, de zeevogelpopulaties en zoogdieren als de ijsbeer beschermd zouden blijven. Dat is de conclusie van hoofdonderzoeker Warren Washington van het National Center for Atmospheric Research. Het onderzoek is gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie, en de resultaten verschijnen volgende week in het vakblad Geophysical Research Letters.

70 procent
Als de uitstoot van broeikasgassen als CO2 zou worden teruggebracht met 70 procent, zou de temperatuur weliswaar blijven stijgen, maar de gevaarlijkste aspecten van de klimaatverandering (smelten van de ijskappen, verkleining van het permafrost, stijging van de zeespiegel) zouden gedeeltelijk kunnen worden vermeden.

Ramp vermijden
"Dit onderzoek toont aan dat we een aanzienlijke opwarming van de planeet in de 21ste eeuw niet langer kunnen vermijden", aldus Washington, "maar als we erin zouden slagen de uitstoot van broeikasgassen met deze proporties te beperken, zouden we de dreiging van klimaatverandering kunnen stabiliseren en een ramp kunnen vermijden". (afp/sam)

(HLN)

17-04-2009

'Regenwoud verandert van zuivering in luchtvervuiling'

WENEN - Als de aarde nog twee graden opwarmt, zijn bossen niet langer een opslagplaats voor koolstofdioxide (CO2), maar juist een bron van CO2-uitstoot in de atmosfeer.

Dat stellen wetenschappers van het bosonderzoeksbureau IUFRO in een vrijdag gepresenteerd rapport (pdf).

De stijgende temperatuur richt volgens de onderzoekers schade aan in bosgebieden, waardoor de bomen meer CO2 zouden gaan uitstoten dan ze opnemen uit de lucht.

Zo zouden de bomen juist bijdragen aan het broeikaseffect, aldus onderzoeker Risto Seppälä


Aanpassen

Het rapport geeft een eerste inzicht in de manier waarop bossen zich kunnen aanpassen aan klimaatveranderingen. Het onderzoek komt aan de vooravond van een VN-top over bossen, volgende week in New York.

De temperatuur op aarde is sinds de 19e eeuw al met bijna een graad gestegen, met als gevolg dat het natuurlijke herstel van het tropisch regenwoud is afgenomen en de bossen kwetsbaarder zijn voor brand, ziekten en insectenplagen.

Een onderzoekspanel van de VN heeft in 2007 voorspeld dat de aarde deze eeuw tussen de 1,1 en 6,4 graden zal opwarmen.

© ANP

(nu.nl)

30-04-2009

Kritiek niveau opwarming in 2020 bereikt

Bij huidige verbruik brandstof


Luchtaanzicht van de Duitse staalgigant ThyssenKrupp in Duisburg. Foto AP

als tot aan 2050 slechts een kwart van de resterende kolen, olie en gas wordt verstookt, kan de klimaatopwarming op een veilig niveau blijven. Maar bij het huidige verbruik is dat al in 2020 verstookt.Weblog - Redacteur Paul Luttikhuis blogt over klimaatverandering
Tot deze conclusie komen twee studies die het tijdschrift Nature vandaag publiceert. Het onderzoek is gebaseerd op berekeningen aan klimaatmodellen.

Algemeen wordt aangenomen dat de aardse temperatuur vanaf heden niet meer dan 1,0 tot 1,2 graad Celsius mag stijgen. Dan zou de stijging sinds het begin van de industriële revolutie (circa 1750) tot twee graden beperkt blijven. Daarmee is dan niettemin een temperatuur bereikt die de afgelopen miljoen jaar niet voorkwam.

Tot voor kort viel niet nauwkeurig aan te geven hoe de temperatuur beneden die twee graden kon worden gehouden. Sommigen meenden dat de CO2-concentratie in de atmosfeer beneden een kritische grens moest blijven. Anderen dachten dat de jaarlijkse mondiale uitstoot aan CO2 een bepaalde waarde niet zou mogen overschrijden.

De twee Nature-studies komen tot de conclusie dat er het beste valt te rekenen met de totale hoeveelheid CO2 die er in de komende decennia wordt uitgestoten. Zij noemen dat het cumulatieve budget.

Myles Allen uit Oxford becijferde met collega’s dat de mensheid alleen onder de gevarengrens blijft als zij vanaf 1750 tot aan 2500 in totaal niet meer dan 1000 gigaton koolstof uitstoot. Maar meer dan de helft daarvan ging inmiddels al de lucht in. Malte Meinshausen uit Potsdam berekende met medewerkers dat er een kans is van 75 procent dat de temperatuur niet boven de twee graden grens uitkomst als tussen nu en 2050 in totaal niet meer dan 190 gigaton koolstof wordt uitgestoten. Maar in 2008 alleen al werd circa 9 gigaton koolstof uitgestoten en de uitstoot groeit gestaag. Volgens Meinshausen moet de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen in 2050 meer dan gehalveerd worden ten opzichte van 1990. Andere studies kwamen daar al eerder op uit.

Het nieuwe inzicht, de waarde van het cumulatieve budget, kan van pas komen als in december in Kopenhagen nieuwe afspraken worden gemaakt over aanpak van de klimaatverandering

(nrc)

25-05-2009

Klimaatverandering achterhalen met seismiek

Stormen bewegen het water en veroorzaken daarmee ook seismische golven. De stormintensiteit en daarmee klimaatverandering van de afgelopen 80 jaar is zo te achterhalen.

Het warmer worden van het klimaat in het laatste deel van de vorige eeuw is nu ook hoorbaar. Een warmer klimaat betekent meer en snellere verdamping. Daarmee is de kans op stormen groter. Die stormen bewegen niet alleen het water, maar zetten hierdoor ook seismische golven in gang. Deze ruis wordt gebruikt om de stormintensiteit van de afgelopen 80 jaar te achterhalen. Peter Bromirski (Universiteit van Californië) bericht hierover in het wetenschapschapsblad Science.


Een storm raast over de kust van Pacifica, Californië © GNU

Golven
Er zijn verschillende typen seismische golven gebruikt. ‘Microseismen’ is een belangrijke ruis voor perioden korter dan 30 seconden. Deze komen tot stand als stormgolven de bodem raken vlakbij de kust. Ook de interactie van golven die in tegenovergestelde richting bewegen, zorgt voor deze microseismen. Deze seismen worden juist in de diepere oceaan goed waargenomen. Ze worden wereldwijd waargenomen. Een deel van de microseismen wordt omgezet in compressiegolven. Mogelijk kunnen deze gebruikt worden om stormen te traceren.

Een ander type is de een soort aardzoem of -brom met een periode van 100 tellen. Ook deze komt tot stand door de interactie van watergolven met de aarde en kunnen dus info geven over de stormactiviteit per seizoen en op de lange termijn.

Het ironische is dat veel seismologen deze achtergrondmuziek juist vervelend vinden. Deze golven maken het immers iets lastiger de zwaarte van echte aardbevingen te bepalen. In dit geval is het juist andersom: de aardbevingen zijn de ongewenste golven en worden dus uit de seismogrammen gefilterd. De seismiek wordt wereldwijd bijgehouden sinds 1930.


De pieken in de microseismen zijn te zien bij een periode van 8 en 23 seconden. De aardbrom is nog net te zien bij een periode van 100 seconden. © GNU

Klimaat
De microseismen tonen aan dat de stormactiviteit is toegenomen in de afgelopen 80 jaar, ondanks dat de analyses nog niet ten einde zijn. Toekomstig onderzoek kan misschien uitwijzen hoe snel de stormactiviteit is toegenomen in het recente verleden. De nieuwe gegevens vertellen ook iets over toekomst als de temperatuur verder stijgt. Tegen News Scientist zei Bromirski hierover: “Dit is belangrijk voor kusterosie en veranderingen in de kustlijn door de stijgende zeespiegel.”

Satellieten
Tegenwoordig kunnen stormen heel gemakkelijk gespot worden via satellietbeelden. Maar dat was tachtig jaar geleden wel anders. De eerste satellieten waren van Russische afkomst en gingen eind vijftiger jaren de lucht in. In de decennia erna volgden er vele anderen waaronder de eerste echte weersatelliet in 1960. De kwaliteit is sindsdien ook toegenomen. De seismische stations zijn over de hele wereld verspreid en meten bij dag en nacht hetzelfde gebied. Dat is wel anders bij sommige satellieten. Met andere woorden: satellieten zijn niet zo geschikt ten opzichte van seismiek om de stormintensiteit te bepalen op de lange termijn. Klimaatverandering is dus ook te horen in de aarde zelf.


Een storm nadert de Noord-Duitse kust. De seismische golven kunnen wellicht vooraf al een waarschuwing geven. © Creative Commons

Referentie:
Peter D. Bromirski, 2009. Earth Vibrations. Science 324: 1026-1027.

(Kennislink)

29-05-2009

Klimaatverandering is dodelijk en duur

LONDEN - Jaarlijks sterven 300.000 mensen door klimaatverandering. De opwarming van de aarde kost elk jaar 90 miljard euro.

Dat blijkt uit een rapport dat vrijdag is gepresenteerd in Londen.

Het is volgens opsteller Global Humanitarian Forum, een groep die sinds 2007 onderzoek doet naar de gevolgen van klimaatverandering, voor het eerst dat de impact van de opwarming van de aarde wereldwijd in beeld wordt gebracht.

Kyoto-protocol

Oud-VN-chef Kofi Annan greep de presentatie van het rapport in de Britse hoofdstad aan om wederom te pleiten voor een sterke opvolger van het Kyoto-protocol.

In december komen alle wereldleiders in Kopenhagen bij elkaar om een nieuw klimaatverdrag op te stellen. Als er geen krachtige overeenkomst tot stand komt, is het alternatief ''massale sterfte, massale migratie, en massale ziekte'', aldus Annan.


Kosten stijgen

Volgens de onderzoekers zal de prijs voor klimaatverandering alleen nog maar stijgen. In 2030 zullen jaarlijks een half miljoen mensen sterven door opwarming van de aarde. De kosten lopen dan per jaar op tot ruim 210 miljard euro.

Het rapport benadrukte de benarde situatie van mensen in Bangladesh, die regelmatig kampen met overstromingen en cyclonen.

Ook de mensen in Uganda hebben het zwaar, in dit geval door droogte. De stijging van de zeespiegel zorgt voor problemen op sommige eilanden.


Doden

De meeste doden komen door een langzame verslechtering van de leefomgeving van de slachtoffers, meldt het rapport. Veelal zorgt dat voor ondervoeding, wat in sommige gevallen leidt tot de dood. Rampen door klimaatverandering eisen minder doden.

De vijftig armste landen zijn samen verantwoordelijk voor minder dan 1 procent van de vervuilende uitstoot die leidt tot klimaatverandering.

De rijke landen stoten de rest uit. Volgens de onderzoekers moeten die landen dan ook hun pogingen om klimaatverandering tegen te gaan ''verhonderdvoudigen''.

(nu.nl)

04-06-2009

Klimaatverandering verrijkt natuur

Dankzij het warmere klimaat verdwijnen er minder planten, zo hebben Leidse botanici ontdekt.

Niet milieuvervuiling maar klimaatsverandering beïnvloedt de Nederlandse flora – en dat in gunstige zin. Dat is de opmerkelijke conclusie van een onderzoek door Wil Tamis van het Leidse Centrum voor Milieuwetenschappen, en medewerkers van de Leidse tak van het Nationaal Herbarium. Plantensoorten verdwijnen – en kunnen na een aantal jaren weer opduiken. Dat is al vele decennia zo. En ondanks alle gevaren die de Nederlandse natuur op dit moment bedreigen, is het aantal verdwijningen de laatste jaren gedaald.

Hun onderzoek is een vervolg op een studie uit 1995 waarbij gekeken werd naar gegevens over de periode 1840-1990. Toen was de conclusie dat er in die periode 73 plantensoorten uit Nederland verdwenen waren, waarvan er 14 in dezelfde periode later weer opdoken. De onderzoekers hadden verwacht dat het aantal verdwijningen in de laatste decennia van de twintigste eeuw veel hoger zou zijn vanwege de negatieve invloed van de mens op de natuur in de periode 1960-1970, maar dat bleek niet het geval te zijn. Vanaf 1920 is het verdwijnen van het aantal plantensoorten ongeveer constant: twintig soorten in twintig jaar. Het verdwijnen van soorten was blijkbaar een natuurlijk proces dat niet werd veroorzaakt door de mens. De nieuwe studie betreft een veel grotere periode: 1840-2000. Dit keer is de conclusie dat er in die periode 87 plantensoorten zijn verdwenen, waarvan tot op heden 53 soorten niet zijn teruggevonden. Opvallend is dat in de laatste twintig jaar, de periode 1981-2000, het aantal verdwijningen bijna de helft lager is dan in de periodes daarvoor. Verder zijn er in die tijd relatief veel soorten teruggevonden, twee keer zoveel als in eerdere periodes.

Tamis en zijn collega’s verwerpen de hypothese dat de teruggekeerde plantensoorten opnieuw geïntroduceerd zijn vanuit de winkel (veel wilde soorten zijn daar verkrijgbaar) of dat ze baat hebben bij natuurherstelprojecten. De meest waarschijnlijke oorzaak is het verschuiven van de verspreidingsgebieden onder invloed van klimaatverandering. De onderzoekers ontdekten namelijk ook dat er in de afgelopen eeuw 157 nieuwe soorten Nederland zijn binnengekomen, vooral in de tweede helft van de eeuw, voornamelijk uit Midden- of Zuid-Europa.

(depers.nl)