Terwijl de meeste klimaatwetenschappers, waaronder het Intergouvernementeel Panel inzake klimaatverandering, definieer impliciet "pre-industrieel" aan het einde van de 19e eeuw, een echte niet-industrieel beïnvloede baseline is waarschijnlijk verder in het verleden, volgens een internationaal team van onderzoekers die zich zorgen maken omdat het van invloed is op het beschikbare koolstofbudget om te voldoen aan de opwarmingslimiet van 2 graden Celsius (3,6 graden Fahrenheit) die is overeengekomen tijdens de Conferentie van Parijs van 2015.

"De IPCC-onderzoeksgemeenschap gebruikt een definitie van pre-industrieel die waarschijnlijk de opwarming die al heeft plaatsgevonden onderschat, " zei Michaël Mann, vooraanstaand hoogleraar atmosferische wetenschap en directeur, Earth System Science Center, Penn State. "Dat betekent dat we minder koolstof hoeven te verbranden dan we eerder dachten, als we de gevaarlijkste klimaatveranderingen willen afwenden."

De onderzoekers onderzochten verschillende datumbereiken voor het definiëren van een "pre-industriële" basislijn en de waarschijnlijkheid dat, vergeleken met die basislijnen, de globale temperatuurgemiddelden zouden kunnen worden gehouden tot 2 graden C (3,6 graden F) of de gewenste 1,5 graden C (2,7 graden F). Ze rapporteren hun resultaten vandaag (24 juli) in Natuur Klimaatverandering .

"Als het IPCC zegt dat we 1 graad C (1,8 graden F) zijn opgewarmd ten opzichte van pre-industriële, dat is waarschijnlijk onjuist, "zei Mann. "Het is waarschijnlijk wel 1,2 graden C (2,16 graden F)."

Omdat de concentraties broeikasgassen sinds 1750 zijn gestegen, verdient het de voorkeur om vóór die tijd een basislijn te definiëren, maar werkelijke instrumentele temperatuurmetingen bestonden niet vóór de jaren 1800. Er zijn ook natuurlijke fenomenen die het onmogelijk maken om een ​​enkele unieke waarde te definiëren voor de pre-industriële gemiddelde temperatuur op aarde.

"Welke periode kies je?" zei hoofdauteur van de studie, Andrew Schurer, onderzoeksmedewerker aan de School of Geosciences, Universiteit van Edinburg. "Temperaturen veranderen door natuurlijke factoren zoals vulkanen en schommelingen in de zon. Als we de periode 1600 tot 1700 kiezen, krijgen we een andere basistemperatuur, bijvoorbeeld, dan als we kiezen voor 1500 tot 1600."

De onderzoekers schatten de temperatuurbasislijn met behulp van simulaties uit het Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, de huidige reeks modellen die worden gebruikt voor onderzoek naar klimaatverandering. Ze gebruikten een mengsel van gesimuleerde zee-oppervlaktetemperaturen en oppervlakte-luchttemperaturen om werkelijke wereldwijde temperatuurwaarnemingen na te bootsen. Ze gebruikten ook drie verschillende scenario's voor toekomstige koolstofemissies die uitgaan van verschillende niveaus van agressiviteit bij het bestrijden van klimaatverandering.

Ze ontdekten dat uitgaande van de traditionele laat 19e-eeuwse basislijn en het gebruik van het hoogste toekomstige emissiescenario, tegen het midden van deze eeuw, de temperatuurstijging zal waarschijnlijk ongeveer 4 graden C (7,2 graden F) zijn. Bij een gematigd emissiescenario de onderzoekers ontdekten dat het nog steeds onwaarschijnlijk was om onder de 2 graden C te blijven. Alleen het meest agressieve scenario voor het verminderen van de CO2-uitstoot zal de temperatuurstijging waarschijnlijk tot 2 graden C of minder houden.

De onderzoekers overwogen vervolgens alle mogelijke eeuwenlange perioden voor het definiëren van een basislijn van 1401 tot 1800 en gebruikten 23 simulaties met zeven verschillende modellen. Ze ontdekten dat overal van 0,02 tot 0,21 graden Celsius (0,036 tot 0,378 graden F) opwarming plaatsvond voorafgaand aan de late 19e-eeuwse periode die conventioneel als basislijn werd gebruikt. Afhankelijk van welk interval wordt gekozen, de basislijn kon met bijna niets verschillen tot een vijfde van een graad C.

"Een veelgebruikte maatstaf voor het tegengaan van klimaatverandering is hoeveel koolstof we nog kunnen verbranden en onder de 2 graden kunnen blijven. "zei Mann. "Het is wat we het 'koolstofbudget' noemen."

Een pre-industriële basislijn die echt geen door de mens veroorzaakte opwarming bevatte, zou de hoeveelheid koolstof veranderen die in de atmosfeer zou kunnen worden gebracht. Gemeten in gigaton koolstof, om rekening te houden met de 0,2 graden C die waarschijnlijk niet is vermeld in eerdere schattingen van door de mens veroorzaakte opwarming, we zouden 40 procent minder koolstof moeten verbranden om onder de drempel van 2 graden te blijven, volgens Mann.

"Ofwel moeten de doelstellingen van Parijs worden herzien, "zei Mann. "Of, alternatief, we besluiten dat de bestaande doelen echt alleen bedoeld waren om de opwarming sinds het einde van de 19e eeuw te beschrijven."

Als er niets tussenkomt, Mann zegt dat de gemeenschap veel nauwkeuriger moet zijn in het definiëren van de basislijnen die worden gebruikt bij het stellen van doelen.