Het wordt nóg een stukje warmer

Klimaatonderzoek Nieuwe berekeningen op basis van satellietgegevens geven aan dat de opwarming van de aarde hoger uitvalt. Dat kan betekenen dat de afgesproken klimaatdoelen niet gehaald worden.

Smeltend zeeijs bij Skaftafell National Park in IJsland. Foto iStock

De aarde warmt deze eeuw meer op dan gedacht. In 2100 zal de gemiddelde luchttemperatuur ongeveer 0,5 graad Celsius hoger liggen dan klimaatmodellen tot nog toe voorspellen. Dat hebben twee Amerikaanse wetenschappers berekend aan de hand van computermodellen in combinatie met satellietwaarnemingen. Ze publiceerden hun onderzoek woensdag in het tijdschrift Nature.

Klimaatwetenschapper Frank Selten van het KNMI noemt het onderzoek „een overtuigend verhaal”. Het baart hem zorgen. Meer opwarming zorgt onder meer voor snellere smelt van de ijskappen op Groenland en Antarctica, en uiteindelijk meer zeespiegelstijging. Het betekent ook dat het lastiger zal zijn de wereldwijde opwarming onder de 2 graden Celsius te houden, zoals twee jaar geleden is afgesproken in het klimaatakkoord van Parijs. Maar een Amerikaanse collega van hem, Kevin Trenberth van het National Center for Atmospheric Research in Boulder, is kritischer op het onderzoek. „De basis voor de berekeningen is zwak.”

Stralingsbalans

De twee Amerikanen, Patrick Brown en Ken Caldeira van het Carnegie Institution for Science in Stanford, baseren zich op klimaatmodellen. Maar ze richten zich daarbij specifiek op het onderdeel dat tot nog toe voor de grootste onzekerheid in de prognoses zorgt: de stralingsbalans. Dat is het verschil tussen de warmte die de zon instraalt en die de aarde weer de ruimte in zendt. Aan de hand van die balans is de opwarming te berekenen. Maar prognoses hiervan lopen nogal uiteen. Dat komt vooral doordat het dynamische gedrag van wolken zich nog moeilijk laat simuleren. Wolken hebben grote invloed op de stralingsbalans, onder meer doordat ze zonnestraling weerkaatsen.

In hun modellen simuleren Brown en Caldeira niet alleen allerlei variaties in inkomende en uitgaande straling, maar ze houden ook rekening met maandelijkse variaties en seizoensschommelingen in die balans. Die doen zich in werkelijkheid ook voor. „De onderzoekers vinden zo een relatie tussen al die variabelen en de opwarmingsscenario’s waar ze voor kunnen zorgen”, zegt Selten. Vervolgens testten Brown en Caldeira die relatie met meetgegevens van de CERES-satelliet, die sinds 2000 de inkomende en uitgaande straling aan de top van de atmosfeer meet. Daarmee beperkten ze de spreiding van de opwarmingsscenario’s aanzienlijk.

Trenberth heeft kritiek op de korte duur van de satellietmetingen. „Gegevens zijn er pas sinds 2000, en dat is een erg korte periode”. Maar volgens Selten van het KNMI hebben Brown en Caldeira met hun onderzoek de uitkomsten van klimaatmodellen „op een belangrijk onderdeel iets minder onzeker gemaakt.”

Selten heeft nog wel een opmerking over een ander deel van de klimaatmodellen: de omrekening van de CO2-uitstoot naar de CO2-concentratie in de atmosfeer. In 2000 en 2010 zijn verschillende toekomstscenario’s opgesteld voor de CO2-uitstoot tot het jaar 2100, schreef Selten maandag in een nieuwsbericht op de site van het KNMI. De CO2-stijging die daarbij werd verwacht, is te vergelijken met de gemeten concentratie in de atmosfeer. „En die komt lager uit dan verwacht”, zegt Selten. Wat hiervan de oorzaak is, is niet duidelijk. Hoe groot het effect ervan is op de temperatuurstijging, is volgens Selten ook lastig te zeggen. „Het is in ieder geval positief nieuws.”

Klimaatakkoord

In de berekeningen van Brown en Caldeira komt de wereldwijd gemiddelde temperatuur in een aantal veelgebruikte klimaatscenario’s aan het eind van de eeuw 0,4 tot 0,5 graden Celsius hoger uit dan tot nog toe voorspeld. Om de opwarming onder de 2 graden Celsius te houden, zoals twee jaar geleden is afgesproken in het klimaatakkoord van Parijs, moet in ieder geval het zogeheten rcp 4.5-scenario worden gevolgd. Dat gaat uit van streng klimaatbeleid.

De CO2-uitstoot piekt rond 2040. Tot nog toe was de aanname voor dit scenario dat de gemiddelde temperatuur op aarde aan het eind van de eeuw 2,4 graden Celsius hoger ligt dan in het jaar 2000. Maar Brown en Caldeira komen uit op 2,8 graden Celsius. Selten: „Elke halve graad opwarming extra is een halve graad te veel.”

Om in ieder geval onder de 2 graden te blijven, en het liefst ook nog onder de 1,5 graden Celsius, zal het ambitieuze rcp 2.6-scenario gevolgd moeten worden. Daarin wordt het gebruik van fossiele brandstoffen snel afgebouwd. De uitstoot van CO2 piekt rond 2020, de wereldbevolking komt in 2100 niet boven de 9 miljard uit.