Hete vuren; Tien argumenten pro en contra de broeikastheorie

VOLGENDE WEEK BEGINNEN in het Japanse Kyoto de onderhandelingen over beperking van de uitstoot van broeikasgassen. Vijf jaar na de ondertekening van het wereldklimaatverdrag zal voor het eerst geprobeerd worden tot bindende afspraken te komen.

Aan de basis van de inspanning ligt de overtuiging dat de aarde door de stijgende concentraties kooldioxide (CO2), methaan en lachgas snel opwarmt en dat dit tot een gevaarlijke klimaatverandering en zeespiegelrijzing kan leiden. Twee jaar geleden stelde het 'Intergovernmental Panel on Climate Change' (IPCC) vast dat de menselijke beïnvloeding van het klimaat nu praktisch was bewezen.

Het IPCC is de instantie die in opdracht van de VN-organisaties voor meteorologie (WMO) en milieu (UNEP) de ernst van de situatie analyseert in 'Assessments' die met regelmaat verschijnen. Ruim vijf jaar geleden, in de aanloop naar de klimaatconferentie in Rio de Janeiro, werd nog veel voorbehoud gemaakt jegens de conclusies van het IPCC. Inmiddels zijn er andere regeringen in Washington, Londen en Parijs en begint het tegengeluid te verstommen. Zelfs OPEC-staten en oliemaatschappijen onderschrijven de conclusies van het klimaatonderzoek.

Dat roept de vraag op hoe het is afgelopen met al die argumenten die door de jaren heen tegen het IPCC in stelling werden gebracht. Is deze kritiek weerlegd, waren de bezwaren onterecht of worden de sceptici gewoon overschreeuwd? Hieronder, voor het te laat is, nog eens een overzicht van veel geuite bezwaren, tezamen met de gangbare tegenwerpingen.

1 De verontrusting over het broeikaseffect wordt in stand gehouden door wetenschappers die beseffen dat het een enorme stroom onderzoeksgeld genereert. Het 'Intergovernmental Panel on Climate Change' (IPCC) is een onbetrouwbaar gezelschap dat andersdenkenden systematisch buiten de deur houdt. Het IPCC beoefent 'science by consensus' en onderhandelt met politici over de formulering van de wetenschappelijke conclusies.

DAT ONDERZOEKERS belang hebben bij broeikas-verontrusting valt moeilijk te ontkennen. Dat ze terwille van het budget regelmatig verontrusting oproepen lijkt wel aangetoond door het opereren van de NASA in de ozonproblematiek. Maar dat is op zichzelf niet uniek. En het gaat te ver te beweren dat de huidige onrust daarom geen verband meer heeft met de werkelijkheid. Het IPCC, in 1988 opgericht onder auspiciën van de WMO en de UNEP, is niet zozeer een organisatie als wel een systeem. En wel een reviewsysteem: het meest uitputtende reviewsysteem dat de wetenschap kent. Toen men in 1988 besefte dat klimaatverandering alleen in mondiaal verband, dus in VN-verband, was aan te pakken, ontstond er bij de VN behoefte aan een gedetailleerde en objectieve klimaatrapportage. Daarvoor is het IPCC opgericht. Het IPCC evalueert slechts bestaand, gepubliceerd onderzoek, maar doet dat in een 'peer review' die veel uitgebreider is dan gangbaar bij bladen als Science en Nature. Als zovelen uiteindelijk tot één eindtekst moeten komen, ontstaat onvermijdelijk het beeld van 'science by consensus'. Dat alleen gelijkgestemden onder de referees worden opgenomen wordt door IPCC-leden met klem bestreden. Een ongelukkig punt is dat aan de IPCC-rapporten samenvattingen worden toegevoegd die wèl - en in besloten vergaderingen - in overleg met beleidsmakers of politici worden opgesteld. Zo is de indruk ontstaan dat de politiek ook invloed heeft op de rapporten zelf, wat niet zo is. Overigens leerde de waarneming dat vooral broeikas-sceptici uit OPEC-landen de IPCC-conclusies in hun voordeel probeerden bij te sturen.

2 De verontrusting over een mogelijk klimaateffect van stijgende concentraties kooldioxide (CO2) is pas ontstaan toen onderzoek aan luchtinsluitsels in het ijs van Groenland en de Zuidpool aantoonde dat in het geologisch verleden warme perioden steeds samenvielen met hoge CO2-concentraties. Maar dit gaat volledig voorbij aan onzekerheden over oorzaak en gevolg. Het is zeer goed mogelijk dat de CO2-concentraties destijds stegen doordat het warm werd en niet andersom.

DAT HET ijskernonderzoek de verontrusting over het broeikaseffect heeft opgewekt is een hardnekkig misverstand. Het broeikaseffect is op theoretische grond al in de negentiende eeuw voorspeld en het werd in de jaren zestig voor het eerst in de waarnemingen 'herkend'.

Suess ontdekte al in 1958 de wonderlijke daling van de C-fractie in het atmosferische CO2 en hij schreef deze aan de inzet van fossiele brandstof toe. Keeling, die in hetzelfde jaar CO2-metingen bij Hawaii was begonnen, had tegen 1970 een overtuigende stijgende trend in de CO2-concentratie gevonden. De resultaten van ijskernonderzoek kwamen pas na 1980 beschikbaar. De beroemde Vostok-ijskern die, met Russische steun, door Franse onderzoekers werd geanalyseerd is pas tussen 1980 en 1985 uit het ijs van de Zuidpool geboord. Hij beschrijft een periode van 160.000 jaar en toont inderdaad een frappante samenhang tussen temperatuur en CO2-spanning. Deze ontdekking speelt nauwelijks een rol in de analyse en beoordeling van de huidige broeikasproblematiek.

3 De stijging die sinds 1958 in de CO2-spanning wordt gemeten is een voortzetting van een trend die al lang geleden begon, hoogstens gaat het de laatste eeuw wat sneller. Overigens is heel onzeker of de recente metingen betrouwbaar zijn, want veel meetstations bevinden zich in de buurt van werkende vulkanen die CO2 produceren. Mocht de gesignaleerde stijging al reëel zijn, dan is het nog maar de vraag of zij wel iets te maken heeft met fossiele brandstoffen. Het kan ook zijn dat de oceanen, door vervuiling van hun oppervlak, minder CO2 zijn gaan absorberen dan vroeger.

UIT HET ijskernonderzoek blijkt dat de CO2-spanning al sinds de laatste ijstijd, dus al vele duizenden jaren lang, stijgt. Maar het tempo waarin dat gebeurt staat in geen enkele verhouding tot de snelheid waarmee de CO2-spanning de laatste eeuw stijgt. Sinds de laatste ijstijd, 18.000 jaar geleden, is de CO2-concentratie gestegen van 190 tot 280 ppm. In de laatste twee eeuwen liep de concentratie vervolgens op van 280 tot 365. Inderdaad vinden veel van de recente, directe CO2-metingen wonderlijk genoeg plaats vanaf posities bij werkende vulkanen (Mauna Loa, Erebus, Canarische eilanden). Maar het is een kleine moeite om vast te stellen of dat de metingen beïnvloedt en dat blijkt niet het geval. Dat de stijging in de CO2-concentratie komt van fossiele brandstoffen blijkt uit het C-effect dat Suess in 1958 vond en uit statistische gegevens over de inzet van die brandstoffen.

4 Voorspellingen over de toekomstige CO2-concentraties zijn zeer aanvechtbaar. De koolstofkringloop is nog slecht bekend. Er gaapt een missing sink: bijna twintig procent van de berekende productie van CO2 is nergens op aarde terug te vinden. Nog steeds is er geen verklaring voor de plotselinge stagnatie in de CO2-stijging die in 1991 optrad. En ten slotte: het is heel wel denkbaar dat de extra plantengroei die het gevolg zal zijn van de zogenoemde CO2-bemesting krachtig gaat compenseren voor alle emissies. Het IPCC houdt daar geen rekening mee.

DE INTRODUCTIE van de term missing sink voor tekorten op de mondiale CO2-balans is een strategische fout van het IPCC geweest. Inmiddels zijn er zoveel kleine sinks gevonden dat aan het begrip geen behoefte meer is. De landvegetatie blijkt op onverwachte plaatsen meer CO2 vast te leggen dan werd aangenomen en ook de bossen van Rusland blijken een onverwacht sterke sink. Dat de CO2-gestimuleerde plantengroei, die wel degelijk veel aandacht krijgt van het IPCC, gedurende lange tijd substantieel zal kunnen compenseren voor de toenemende emissies wordt onwaarschijnlijk geacht. De kans is groot dat op korte termijn het omgekeerde zal gebeuren als snelle klimaatveranderingen een grote sterfte op gang brengen. De raadselachtige stagnatie van 1991 (die zich ook voordeed bij andere gassen) is nog steeds niet goed verklaard, vaak wordt een verband gelegd met de uitbarsting van de vulkaan Pinatubo.

5 Het fysisch mechanisme achter het broeikaseffect, de zogenoemde stralingsforcering, is nog slecht bekend. Stelselmatig wordt de rol van waterdamp daarin onderschat. Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas en niet CO2. Bovendien zit er nu al zoveel CO2 in de atmosfeer dat door extra CO2 nauwelijks extra absorptie en terugstraling van aardse warmtestraling ontstaat: het CO2-venster is al gesloten. Het IPCC overschat de rol van CO2.

HET WONDERLIJKE van dit argument is dat met zo weinig moeite al in het eerste IPCC-rapport valt na te gaan dat het niet deugt. Hoofdstuk 2 over de 'Radiative forcing of climate' behandelt de kwestie in de meeste expliciete termen. Kennelijk rekenden de broeikas-sceptici erop dat het IPCC-rapport (uitgegeven door Cambridge University Press) toch niet besteld zou worden of lazen ze het rapport zelf niet. Inderdaad is, noteert het IPCC, de atmosfeer voor bepaalde golflengtes van het langgolvige infrarood door de aanwezigheid van CO2 al zo ondoorzichtig dat extra CO2 vrijwel geen effect meer heeft. Maar het geldt niet voor alle golflengtes. Er is een afvlakkend verband tussen de stralingsforcering en CO2-concentratie.

6 De reconstructie die het IPCC geeft voor de gemiddelde aardse temperatuur in de laatste 120 jaar vertoont grote gebreken. Er is voorbijgegaan aan het feit dat in de loop van ruim een eeuw steeds andere typen thermometer in gebruik kwamen en dat veel waarnemingsstations die vroeger in landelijke omgeving lagen geleidelijk door steden zijn omringd. Het staat vast dat steden gemiddeld warmer zijn dan het platteland eromheen. De waargenomen temperatuurstijging is in hoofdzaak een urbanisatie-effect.

ER ZIJN inmiddels vier onderzoeksgroepen die aan de hand van historische temperatuurmetingen een reconstructie hebben gemaakt van de gemiddelde aardse temperatuur over de laatste 120 tot 150 jaar. Daarbij is juist, en uitdrukkelijk, àlles in het werk gesteld om te corrigeren voor systematische fouten, zoals die van het 'heat island effect', dat als de belangrijkste wordt beschouwd. Ook voor een andere effect is gecorrigeerd: veel stations maten de luchttemperatuur vroeger vanaf een hoge positie en zijn pas later op grondniveau gaan meten (twee meter boven het maaiveld). Laag bij de grond is het doorgaans iets warmer. Pikant is dat de eerste temperatuurreconstructies werden opgesteld door onafhankelijk werkende Westerse en Russische onderzoekers. De overeenkomst in de bevindingen was niettemin treffend.

7 De computermodellen, de 'General Circulation Models', die voor de prognoses worden gebruikt zijn onaanvaardbaar grove versimpelingen van de werkelijkheid. Er moet vaak 'handmatig' worden bijgeregeld om te verhinderen dat ze onzin (zoals negatieve regenval) genereren. Cruciale processen als wolk- of zeeijsvorming zijn nog heel gebrekkig gemodelleerd. Er is geen rekening gehouden met een 'variabele zon' of met de mogelijkheid dat zeestromen zich gaan verleggen als het klimaat verandert. De verwachte toenemende waterdampspanning die het CO2-effect geweldig versterkt zal misschien helemaal niet optreden. Tenslotte: het is maar helemaal de vraag of de chaotische aspecten van het klimaat het opstellen van betrouwbare voorspellingen niet blijvend in de weg zullen staan. NIEMAND BESTRIJDT dat de modellen nog heel gebrekkig zijn. Toch hebben ze al aantoonbaar nuttige informatie opgeleverd. Dat ze regelmatig moeten worden bijgeregeld om absurditeiten buiten de voorspellingen te houden beschouwen modellenbouwers als volstrekt normaal. Het staat immers op voorhand vast dat de modellen tekort schieten, dus dat er wel ongerijmdheden gegenereerd moeten worden. Er is dan geen andere keus dan die weer weg te werken. Altijd wordt nagegaan waaròm bepaalde variabelen 'ontsporen', zoals ook altijd wordt nagegaan wat de fysische achtergrond is van de voorspellingen die het model doet.

De modellen houden wel degelijk rekening met veranderende zeestromen en een zon die niet helemaal constant straalt, al is aan dat laatste nog wel wat te verbeteren. Dat helemaal niet zeker is dat de waterdampspanning zo sterk zal stijgen als wordt aangenomen is een stokpaardje van Roy Spencer van NASA en van Dick Lindzen van het MIT (zie New Scientist, 19 juli 1997). Het verweer van het IPCC is dat zo realistisch mogelijke aannames zijn gedaan over het gedrag van waterdamp en dat er pas andere aannames komen als daarvoor voldoende grond is. Het chaos-argument, dat in Nederland vooral door Tennekes wordt gehanteerd, is met een soort betoog uit het ongerijmde te pareren. Ook 'weer' is immers chaotisch en toch blijken er weersvoorspellingen mogelijk. Het chaos-aspect legt beperkingen op aan de voorspellingstermijn en aan de gedetailleerdheid van de uitspraken. De klimaatmodellen zijn het sterkst in hun mondiale voorspellingen, wat ze regionaal voorspellen is van beperkte waarde.

8 Dat de klimaatmodellen ernstig tekortschieten blijkt uit het feit dat ze niet eens het huidige klimaat kunnen 'voorspellen'. Ook de grillige opwarming die sinds 1880 is gesignaleerd (zie grafiek) kan niet door de modellen worden gereconstrueerd. En zoiets als 'de kleine ijstijd', de tijdelijk afkoeling die zich rond de zeventiende eeuw voordeed, gaat hun voorspellende vermogen al helemaal te boven. De opwarming die de laatste twintig jaar aan het aardoppervlak is gemeten wordt door satellieten niet teruggevonden in de hogere troposfeer, terwijl dat volgens de modellen wel zou moeten. De modellen kunnen niet weerleggen dat de opwarming van deze eeuw het gevolg is van de steeds frequentere en zwaardere El Niño's.

DE MODELLENBOUWERS zijn er juist trots op dat ze het huidige klimaat wèl kunnen laten voorspellen door hun modellen. Zelfs de wisselingen van de seizoenen, goedbeschouwd razendsnelle, ingrijpende klimaatveranderingen die het broeikaseffect verre overtreffen, worden goed nagebootst. De grilligheid in het tempo van de opwarming sinds 1880 bleek verklaarbaar door het koelend effect van sulfaat-aerosol in rekening te brengen. Maar of het sulfaat de afkoeling tussen 1930 en 1970 ook werkelijk heeft teweeggebracht kan niet worden bewezen. Ook over het ontstaan en de gevolgen van El Niño's is nog onzekerheid. Vast staat dat een forse El Niño, zoals die van dit jaar, de gemiddelde aardse temperatuur belangrijk verhoogt. De kleine ijstijd is nog enigszins een raadsel, tegenwoordig ziet men er vaak een zonne-effect in.

Het is niet gelukt de slechte koppeling tussen de ontwikkeling in de temperatuur aan het aardoppervlak en hoger in de troposfeer, gesignaleerd door MSU-radiometers in NOAA-satellieten, helemaal weg te poetsen. De discrepantie wordt nu wel, zie New Scientist, als de achilleshiel van de modellenbouwers beschouwd. Er is dus vooralsnog geen sluitende verklaring.

9 Het IPCC heeft zich door de voortdurende bijstelling van zijn prognoses volstrekt ongeloofwaardig gemaakt. Er is beweerd dat de zeespiegel met meters omhoog zou komen en dat Amersfoort aan zee zou komen te liggen. Nu beweert het IPCC dat de zeespiegel in 2100 misschien maar 50 centimeter hoger komt te liggen dan tegenwoordig. De gemiddelde temperatuur op aarde stijgt tot aan 2100 misschien niet meer dan 2 graden. Wie zich volgend jaar aan de Costa Brava vestigt wordt aan een grotere temperatuurverandering onderworpen.

DE EXOTISCHE uitspraken over de te verwachten gevolgen van het broeikaseffect stammen uit de periode voor 1990. In de IPCC Scientific Assessment van 1990 is een zeespiegelrijzing voor 2100 voorspeld van 65 centimeter en een temperatuurstijging van 3 graden, met ruime marges. De Assessment van 1995 heeft deze waarden, op grond van nieuwe inzichten in de emissies en de CO2-gevoeligheid van het klimaat, teruggebracht tot 50 centimeter en 2 graden. Dat Amersfoort aan zee komt te liggen is een opzettelijke overdrijving uit een voorlichtingscampagne van het ministerie van VROM uit 1990. Ook VROM heeft een tijdlang de scare-them-to-death-benadering aangehangen. Anderzijds is het enigszins demagogisch om, zoals Schatten (NASA) en Hoyt (Hughes) doen, een stijging in de gemiddelde mondiale temperatuur van 2 graden te vergelijken met een afdaling langs een berghelling of een reis naar Zuid-Frankrijk. Stijgingen in de gemiddelde aardse temperatuur van 2 graden binnen een eeuw hebben zich in duizenden jaren niet voorgedaan.

10Het is hoe dan ook onzin om je ongerust te maken over dreigende rampen. De aarde heeft wel voor hetere vuren gestaan. Er zijn kennelijk moeilijk te traceren krachten werkzaam die het hier leefbaar houden, hoe sterk de omstandigheden ook wisselen. Zo'n 4,5 miljard geleden scheen de zon 30 procent zwakker dan nu, en toch was het kennelijk warm genoeg om water vloeibaar te houden. Ook James Lovelock gaat er in zijn Gaia-hypothese van uit dat 'het leven' zelf de milieucondities schept waarin leven mogelijk blijft.

VOOR DE zogenoemde 'weak sun paradox' is nog geen sluitende verklaring gevonden maar nu al staat wel vast dat daar voor de komende honderd jaar weinig van te verwachten valt. Daarvoor gaan de veranderingen te snel. Hetzelfde geldt voor de Gaia-hypothese, waarvan de laatste jaren overigens niet veel meer wordt vernomen. Lovelock zelf heeft erop gewezen dat zijn hypothese geen excuus mag zijn om geen maatregelen tegen het broeikaseffect te treffen.

    • Karel Knip
    • Met Dank aan het Knmi