Opwarming van de aarde is een realiteit - maar hoe erg zal het zijn? Een in januari 2018 gepubliceerde studie beweert de onzekerheid te halveren over hoeveel de temperatuur van onze planeet zal veranderen als reactie op stijgende koolstofdioxide (CO2) niveaus. regeringen mogelijk meer vertrouwen geven om zich op de toekomst voor te bereiden.

De resultaten suggereren dat, als het om het klimaat gaat, zowel de doemdenkers als de optimisten hebben ongelijk. Anderzijds, ze hebben geleid tot een verhit debat over hoe zeker je kunt zijn over onzekerheid.

"Mensen kijken terecht naar wat we hebben gedaan, omdat we een behoorlijk grote vermindering van onzekerheid claimen, gebaseerd op een vrij eenvoudige analyse, " zei hoofdauteur professor Peter Cox van de Universiteit van Exeter in het VK.

Het klimaat is een complex beest. Om voorspellingen te doen over hoeveel temperaturen in de toekomst zullen stijgen, wetenschappers gebruiken enorm gedetailleerde computersimulaties, die afhankelijk zijn van delen van experimentele gegevens als input.

Maar er is een grote onbekende in deze simulaties:hoeveel opwarming krijg je voor een bepaalde hoeveelheid CO2? Deze eenvoudige parameter staat bekend als de gevoeligheid van het klimaat, en het domineert onze onzekerheid over de toekomstige opwarming van de aarde.

Normaal gesproken, klimaatgevoeligheid wordt geschat door te kijken naar historische gegevens over temperatuur en broeikasgassen - ofwel metingen van de opwarming van de aarde of records van vroegere klimaten, zoals ijskernen en boomringen. Gegeven een stijging van CO2 en een gelijktijdige stijging van de temperatuur, wetenschappers kunnen beoordelen hoeveel de eerste de laatste beïnvloedt.

Groot bereik

De afgelopen 25 jaar of zo, studies op basis van deze methode hebben ertoe geleid dat het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) concludeert dat de gevoeligheid van de aarde voor een verdubbeling van CO2 in een 'waarschijnlijk' bereik van 1,5°C tot 4,5°C valt, met een centrale schatting van 3°C.

Prof. Cox vindt deze mate van onzekerheid niet goed genoeg. "Ik vind het een beetje gênant dat we al zo lang een bereik hebben dat zo groot is, " hij zei.

Volgens prof. Cox, het is moeilijk om de onzekerheid met conventionele methoden te verminderen, omdat de historische gegevens niet voldoende zijn om uit te rekenen hoeveel warmte door menselijke activiteiten in het systeem is gestopt. Hoewel wetenschappers weten hoeveel warmte is toegevoegd door het verhogen van de CO2-niveaus, hij zegt, ze weten wat minder over de compenserende koeleffecten van aerosoldeeltjes – bijvoorbeeld sulfaten, die worden geproduceerd door vulkanen en de verbranding van fossiele brandstoffen.

Om dit probleem te voorkomen, Prof. Cox en collega's negeren de historische opwarmingstrend helemaal, en in plaats daarvan stel je het klimaat voor als een lente. De lengte van de lente is de globale temperatuur, en de gewichten aan het uiteinde zijn de netto verwarming door CO2 en aerosolen.

Cruciaal, om de gevoeligheid uit te werken met deze nieuwe methode, Cox en zijn co-auteurs hoeven eigenlijk niet te weten hoeveel gewicht er is. Het enige wat ze hoeven te doen is de stijfheid van de veer meten, en dit wordt verraden door hoe snel de veer oscilleert - of in reële termen, hoeveel de temperaturen van jaar tot jaar varieerden.

Een 'stijf' klimaat staat gelijk aan een kleine gevoeligheid, terwijl een 'slap' klimaat gelijk staat aan een grote gevoeligheid. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature, Prof. Cox en collega's schatten de gevoeligheid in het 'waarschijnlijke' bereik van 2,2°C tot 3,4°C - minder dan de helft van het bereik dat door het IPCC wordt gegeven.

Gevoelige cijfers

Om duidelijk te zijn, dit bereik is niet noodzakelijkerwijs hoeveel opwarming iemand zou moeten verwachten. Het geeft alleen weer hoeveel opwarming er zou zijn bij een verdubbeling van de CO2-niveaus sinds de basisperiode van pre-industrialisatie – hoewel we al ongeveer halverwege die drempel zijn.

Hoe dan ook, de resultaten van de onderzoekers lijken tegelijkertijd de allerslechtste en best-case scenario's uit te sluiten. "Ik zie dit als goed nieuws, in die zin dat volgens ons bereik waarden boven 4°C onwaarschijnlijk zijn, en dus zijn we nog niet te laat om de 2oC-limiet van de Overeenkomst van Parijs te omzeilen, " zei prof. Cox.

Maar niet iedereen is het met de nieuwe statistieken eens. Klimaatwetenschapper Professor Tapio Schneider van Caltech in Californië, ONS, gelooft dat de onderzoekers ten onrechte hebben aangenomen dat hun veerkrachtige relatie lineair is, wanneer het ingewikkelder zou kunnen zijn.

Deze mening wordt niet gedeeld door Dr. James Annan van Blue Skies Research in het VK. Op zijn blog omschrijft hij zichzelf als 'fan' van de nieuwe aanpak, zij het 'niet kritiekloos'.

Professor Reto Knutti van ETH Zürich in Zwitserland wijst erop dat Prof. Cox en collega's niet de eersten zijn die een alternatieve methode proberen om de onzekerheid rond klimaatgevoeligheid te verminderen, en 'het is niet duidelijk waarom die van hen veel beter zouden moeten zijn dan andere.'

"Dus hoewel ik die opkomende beperkingen veelbelovend vind, en ik hoop dat we het bereik uiteindelijk kunnen verkleinen, het gevaar bestaat dat er valse en niet-robuuste correlaties worden gevonden - met als resultaat dat de foutbalken te klein zijn, " hij voegde toe.

Prof. Cox geeft toe dat de resultaten van zijn groep waarschijnlijk niet het laatste woord zullen zijn, maar hij heeft goede hoop dat ze de wetenschap van klimaatonzekerheid vooruit kunnen helpen, buiten het IPCC-bereik. "Ik denk dat er goede redenen zijn om aan te nemen dat klimaatwetenschappers nu klaar zijn om de al lang bestaande onzekerheid in ECS (evenwichtsklimaatgevoeligheid) te verminderen. Het is hoog tijd dat we dat doen, " hij zei.