De ondertekening van het akkoord van Parijs in 2015 kan de indruk wekken dat de belangrijkste vragen over klimaatverandering eindelijk zijn beantwoord en dat de klimaatwetenschap haar uitdagingen het hoofd heeft kunnen bieden.

Maar een nieuw Perspectief-artikel in Natuur Klimaatverandering vandaag smeekt om te verschillen, het definiëren van drie sleutelvragen die van vitaal belang zijn voor de samenleving en oproepen tot een internationale onderzoeksinspanning op het gebied van klimaatverandering die vergelijkbaar is met de investering in het internationale laboratorium voor deeltjesfysica, CERN. Deze vragen zijn:

• Waar gaat de koolstof heen?
• Hoe verandert het weer met het klimaat?
• Hoe beïnvloedt het klimaat de bewoonbaarheid van de aarde en haar regio's?

Weten dat door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde plaatsvindt, is slechts het begin van belangrijk klimaatonderzoek, volgens de auteurs. Door klimaatwetenschap op deze drie vragen te concentreren, worden nieuwe grenzen van klimaatonderzoek aangepakt en is de volgende logische stap om de samenleving te dienen.

"Weten dat de aarde opwarmt door menselijke activiteit is als begrijpen dat kanker wordt veroorzaakt door op hol geslagen celdeling. Het is nog maar het begin van de uitdaging, " zei een van de auteurs van het artikel Prof Christian Jakob van het ARC Centre of Excellence for Climate System Science.

"Terwijl de globale gemiddelde temperatuur het canvas vormt, de details van toekomstige veranderingen zullen op regionaal niveau naar voren komen. Op deze niveaus zullen we voelen en moeten we ons aanpassen aan de gevolgen van klimaatverandering, economisch en sociaal.

"Om het op een bijzonder Australische manier te zeggen, we plannen geen bosbrandseizoen op basis van wat er gebeurt met wereldwijde gemiddelde temperaturen, we kijken in plaats daarvan naar temperatuur en vochtigheid in onze omgeving."

Klimaatonderzoekers en hun modellen zijn zeer goed in het bepalen van de effecten van door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde op mondiaal en continentaal niveau. Echter, op regionaal en lokaal niveau - zoals de grootte van grote hoofdsteden - is er nog een lange weg te gaan.

De vraag waar de koolstof naartoe gaat, is even uitdagend. Als we in realtime willen weten wat er met de koolstof in onze atmosfeer gebeurt, hoe verschillende delen van het systeem het kunnen opnemen en om de koolstofemissies van elk land nauwkeurig te bepalen, er moet een gezamenlijke internationale inspanning.

Het bereiken van de ambitieuze doelen die in het artikel worden uiteengezet, zal een kwantumsprong vereisen in ons begrip en ons vermogen om het klimaat te observeren en te berekenen. Er is enorme rekenkracht nodig om de gedetailleerde processen vast te leggen die nodig zijn voor de vorming van wolken, de impact van landvormen en vegetatie en tal van andere klimaatprocessen die plaatsvinden op regionaal niveau.

Waarnemingen van goede kwaliteit en op lange termijn, zowel wereldwijd als in veel delen van de wereld, zijn nodig om de belangrijkste procesinteracties te ontrafelen die betrokken zijn bij het bepalen van regionale klimaten.

"Tot we ons concentreren op regionale fenomenen, in een plaats als Australië hebben we misschien moeite om precies te weten hoe regenval, hittegolven en zeespiegelstijging zullen in verschillende delen van ons land veranderen, vooral onze steden, " zei co-auteur dr. Sarah Perkins-Kirkpatrick.

"We moeten deze effecten onthullen, zodat we de regionale landbouw kunnen beschermen, infrastructuur en de Australische omgevingen die we allemaal hebben leren kennen en liefhebben, zoals het Great Barrier Reef."

Om het gebrek aan regionaal begrip te verhelpen, de auteurs pleiten voor nieuwe en verbeterde internationaal gecoördineerde onderzoeksinspanningen, ondersteund door een grote computerinfrastructuur, net als het internationale deeltjesfysica-laboratorium CERN.

"Betere informatie en begrip op regionaal niveau zullen elk land in staat stellen om effectief en economisch te reageren, die van vitaal belang is voor onze toekomstige welvaart, ’ zei prof Jakob.

"Het werk voor klimaatwetenschap is nog lang niet geklaard. We zijn een van de meest samenwerkende internationale wetenschapsgebieden en onze toekomst ligt in het versterken van deze samenwerking door middel van vlaggenschipprojecten die de meest urgente vragen aanpakken. De samenleving hangt af van de basiswetenschap die we doen. Antwoorden de drie vragen stellen ons in staat om klaar te zijn voor de uitdagingen en verrassingen die voor ons liggen."