Opinie

Klimaatgevoeligheid betekent steeds iets anders, en dat is lastig

Paleoklimatologie In de wetenschap is klimaatgevoeligheid op het eerste gezicht een helder afgebakend begrip. Bij zijn onderzoek naar klimaatgevoeligheid in een ver verleden stuit Appy Sluijs toch op enige spraakverwarring.
Funafuti, op het eiland Tuvalu, loopt regelmatig onder water door de stijgende zeespiegel
Funafuti, op het eiland Tuvalu, loopt regelmatig onder water door de stijgende zeespiegel Foto Mick Tsikas/EPA

Klimaatgevoeligheid. Vraag tien Nederlanders wat dat is, en je krijgt tien verschillende antwoorden. Sommigen denken wellicht dat het gaat over mensen die angst voelen bij slecht nieuws over klimaatverandering. Of over mensen die fysieke klachten ervaren door extreem weer. Iemand die een bloedneus krijgt bij extreme droogte is toch een beetje klimaatgevoelig, vindt u ook niet?

Misschien zullen mensen denken aan de klimaatgevoeligheid van landen en regio’s. Dan is Tuvalu, een staatje van kleine eilanden in de Grote Oceaan die nauwelijks boven het water uitsteken, toch behoorlijk klimaatgevoelig, voor zeespiegelstijging. Veel gebieden zijn afhankelijk van gletsjers voor hun drinkwatervoorziening maar die smelten in rap tempo. En zelfs Nederland blijkt klimaatgevoelig, niet alleen voor zeespiegelstijging maar ook voor veranderingen in hoeveelheid en intensiteit van neerslag, zoals afgelopen jaren is gebleken.

Definiëren

Voor klimaatwetenschappers betekent klimaatgevoeligheid iets heel anders. Zij definiëren het begrip meestal als volgt: de temperatuursverandering die wordt veroorzaakt door een verdubbeling van de CO2-concentratie in de atmosfeer.
En toch, als je doorvraagt naar de precieze betekenis van deze definitie krijg je ten minste drie verschillende antwoorden. In de discussie veroorzaakt dat niet alleen wetenschappelijke, maar ook maatschappelijke verwarring. Voor het SPANC-project moeten we zaken dus helder krijgen.
Vóór de industriële revolutie was de concentratie van CO2 in de lucht gemiddeld zo’n 280 delen per miljoen (parts per million of ppm), gerekend per volume-eenheid. Een verdubbeling van de CO2-concentratie naar 560 ppm wordt, afhankelijk van onze CO2-emissies, over een jaar of veertig verwacht. De hoeveelheid opwarming die we op dat moment hebben, bepaalt dus de klimaatgevoeligheid. Maar hier begint de ellende van definities.

Je kunt evenwichtsgevoeligheid heel goed bestuderen in klimaatmodellen

Bij benadering is de opwarming die heeft plaatsgevonden op het moment dat de verdubbeling een feit is de zogenaamde Transient Climate Response. Je zou dit kunnen vertalen als kortetermijngevoeligheid. Want de opwarming gaat daarna nog door, zelfs als de CO2-concentratie blijft steken op 560 ppm. Het duurt namelijk een tijdje voordat het klimaat in evenwicht is met de nieuwe CO2-concentratie. Dit komt met name doordat het een tijd duurt voordat de oceaan is opgewarmd – en dat is van belang aangezien de oceaan meer dan 90 procent van de extra warmte opneemt.

Een nieuw evenwicht

Na een kleine eeuw op 560 ppm benadert het klimaat zo’n beetje een nieuw evenwicht. De hoeveelheid opwarming die dan is bewerkstelligd wordt Equilibrium Climate Sensitivity genoemd. Maar waar slaat dit op? De CO2-concentratie zal nooit precies 560 blijven? Als we tegen die tijd geen fossiele brandstoffen meer verbranden zal veel van de CO2 uit de atmosfeer in de oceaan oplossen? Dus wat is dan het nut van deze evenwichtsgevoeligheid?
Het antwoord is simpel: je kunt evenwichtsgevoeligheid heel goed bestuderen in klimaatmodellen. Je kunt precies in verschillende klimaatmodellen zien hoe groot de evenwichtsgevoeligheid is en je kunt modellen dus ook goed met elkaar vergelijken. Dit is heel belangrijk omdat de verschillen tussen de modellen mede de onzekerheid voor de toekomst bepalen.
Maar wat betekent dat voor een paleoklimatoloog die op basis van een reconstructie van temperatuur en CO2-concentratie een uitspraak wil doen over klimaatgevoeligheid in het verleden? Over welke gevoeligheid heeft hij of zij het?
Nu komen we bij het derde type klimaatgevoeligheid. Als het nieuwe klimaat met 560 ppm in evenwicht is gekomen, is er inmiddels wellicht extra CO2 en methaan in de lucht gekomen door het smelten van permafrost of methaanhydraten. Misschien groeien er bomen waar eerst ijskappen lagen waardoor er weer CO2 is vastgelegd. Dat verandert de temperatuur weer. Maar het duurt duizenden jaren voordat er een nieuw evenwicht met een stabiele hoeveelheid permafrost, methaanhydraten, vegetatie en ijs op aarde is bereikt. Deze klimaatgevoeligheid wordt dan ook Earth System Sensitivity genoemd, de klimaatgevoeligheid van het gehele ‘aardse systeem’.

Het hele aardse systeem

Onze sedimentmonsters van 2 centimeter dik die we monsteren van boorkernen uit de oceaanbodem representeren zelf vaak al honderden tot een paar duizend jaar. De langetermijneffecten zullen dus altijd al een rol hebben gespeeld in de temperaturen en CO2-concentraties die we reconstrueren. Wij reconstrueren dus de klimaatgevoeligheid van het gehele aardse systeem.

In de klimaatmodellen zitten deze langetermijneffecten niet. Om onze resultaten toch met klimaatmodellen te vergelijken, moeten we de langetermijneffecten er dus uit zien te filteren: Earth System Sensitivity moet Equilibrium Climate Sensitivity worden.
Hiertoe heb ik met een aantal collega’s een kleine tien jaar geleden een begin gemaakt door de paleoklimatologen en klimatologen bij elkaar te brengen bij een workshop in Amsterdam en een eerste oplossing voor dit probleem te formuleren. En toen bleek vrij snel dat het verleden zich gedraagt zoals we op basis van de modellen verwachtten: een verdubbeling van de CO2-concentratie leidde ook in het verleden tot een opwarming van tussen de 1,5 en 4,5 graden.
De uitdaging die we in het SPANC-project zijn aangegaan is die onzekerheid kleiner te maken. Niemand weet of het gaat lukken maar elke kans om beter te weten hoe sterk de opwarming in de toekomst zal zijn, zullen we grijpen.

Reageren

Reageren op dit artikel kan alleen met een abonnement. Heeft u al een abonnement, log dan hieronder in.