Aan het begin van de industriële revolutie, de atmosfeer van de aarde bevatte 278 delen CO₂ per miljoen. Vandaag, na meer dan twee en een halve eeuw gebruik van fossiele brandstoffen, dat cijfer is ongeveer 414 delen per miljoen (ppm). Als de opbouw van CO₂ in het huidige tempo doorgaat, tegen 2060 zal het de 560 ppm hebben gepasseerd - meer dan het dubbele van het niveau van pre-industriële tijden.

Hoe het klimaat precies zal reageren op al deze extra CO₂ is een van de centrale vragen in de klimaatwetenschap. Hoeveel zal het klimaat eigenlijk veranderen?

Een belangrijke nieuwe internationale beoordeling van de klimaatgevoeligheid van de aarde, nu gepubliceerd in het tijdschrift Reviews of Geophysics, gaat in op deze vraag. Dit onderzoek heeft ons begrip verbeterd van hoeveel de wereld uiteindelijk zal opwarmen als de koolstofdioxide in de atmosfeer op het dubbele van het pre-industriële tijdperk wordt gehouden.

Hoewel een exact cijfer nog niet mogelijk is, lage niveaus van opwarming blijken nu veel minder waarschijnlijk te zijn dan eerder werd gedacht. Zeer hoge waarden zijn ook iets minder waarschijnlijk. Er is veel meer zekerheid dat indien niet aangevinkt, opwarming van de aarde hoog genoeg zou zijn om wereldwijd zeer ernstige gevolgen en risico's met zich mee te brengen.

De studie, die werd georganiseerd door het World Climate Research Program (WCRP) en waarbij veel vooraanstaande klimaatwetenschappers betrokken waren (waaronder een van ons:Tim), kijkt naar een maatregel genaamd "evenwichtsklimaatgevoeligheid". Dit verwijst naar hoeveel de wereldwijde gemiddelde temperatuur op lange termijn zal stijgen na een verdubbeling van de kooldioxideconcentraties. Het kan worden geschat met behulp van drie hoofdlijnen van bewijs:

1. Temperatuurmetingen gedaan met thermometers vanaf 1850 (toen er voldoende wereldwijde dekking begon) tot nu. Door temperaturen te vergelijken, CO₂-niveaus en het effect van andere klimaatfactoren in het verleden en heden, kunnen we de veranderingen op langere termijn inschatten.
2. Bewijs uit paleoklimaatrecords van de piek van de laatste ijstijd 20, 000 jaar geleden, toen de CO₂ lager was dan nu, en een warme periode van ongeveer 4 miljoen jaar geleden, toen CO₂ meer vergelijkbaar was met vandaag. We kunnen zien hoe warm het klimaat was en hoeveel CO₂ er in de atmosfeer was op basis van de samenstelling van gassen die vastzaten in luchtbellen in oude ijskernen.
3. Hedendaagse waarnemingen - bijvoorbeeld van satellietgegevens - en bewijs uit klimaatmodellen, theorie en gedetailleerde procesmodellen die de fysica van interacties binnen het klimaatsysteem onderzoeken.

Ondanks het belang ervan, De evenwichtsgevoeligheid van het klimaat is zeer onzeker en de standaardschatting is al jaren 1,5°C tot 4,5°C. In zijn 5e beoordelingsrapport, het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) gaf deze waarden als het "waarschijnlijke bereik", wat betekende dat het van mening was dat er een kans van ten minste 66% was dat het binnen dit bereik viel. Of, met andere woorden, het oordeelde dat er tot 33% kans was dat de opwarming ofwel minder dan 1,5°C of meer dan 4,5°C zou zijn.

De nieuwe studie suggereert dat dit "waarschijnlijke bereik" is verkleind tot, hoogstens, 2,3°C tot 4,5°C - of mogelijk een nog kleiner bereik. De onderkant van het bereik is daarom aanzienlijk gestegen, wat betekent dat wetenschappers er nu veel meer vertrouwen in hebben dat de opwarming van de aarde niet gering zal zijn.

WCRP biedt twee reeksen reeksen. De eerste is gebaseerd op een "basis"-berekening die een enkele interpretatie van het bewijs vertegenwoordigt en mogelijk overmoedig is. De tweede reeks "robuuste" marges is ontworpen om de reeks plausibele alternatieve interpretaties van het bewijsmateriaal en statistische modelleringsaannames te beperken. De in dit artikel genoemde aantallen komen uit het robuuste assortiment. Voor verdere details, zie Sherwood et. al, 2020

Global warming assessments oud en nieuw

We worden niet gered door een lage gevoeligheid

Een belangrijke implicatie is dat mensen een nog groter risico zouden nemen dan eerder werd gedacht als we zouden vertrouwen op een lage klimaatgevoeligheid om ons in staat te stellen de doelstelling van de Overeenkomst van Parijs te halen om de mondiale temperatuur "ver onder" 2 ° C boven het pre-industriële niveau te houden, en om "inspanningen voort te zetten" om de opwarming te beperken tot 1,5°C. Dit is dan ook een verdere bevestiging dat de CO₂-uitstoot snel moet worden teruggebracht en uiteindelijk netto nul moet worden, willen de doelstellingen van Parijs een goede kans hebben om te worden gehaald.

Volgens de studie, als CO₂ het dubbele van het pre-industriële niveau bereikt en daar blijft (of om precies te zijn, als het totale effect van alle menselijke impact op broeikasgassen en andere klimaatfactoren een gelijkwaardig niveau bereikt), dan is er een kans van 18% dat de temperatuur stijgt tot 4,5 °C boven het pre-industriële niveau, en een kans van niet meer dan 5% dat ze boven de 5,7°C komen. Dit heeft belangrijke implicaties voor de risicobeoordelingen van klimaatverandering. Bij een risicobeoordeling het is normaal om uitkomsten te overwegen die mogelijk zijn, zelfs als ze niet de meest waarschijnlijke zijn.

De nieuwste klimaatmodellen hebben een breed scala aan klimaatgevoeligheden, met onze eigen Met Office-modellen in het hogere segment. Dit gebeurt omdat klimaatgevoeligheid niet iets is dat wetenschappers in de modellen invoeren, maar het komt voort uit dezelfde complexe interacties die de modellen simuleren.

Deze diversiteit aan modellen geeft ons inzicht in de regionale veranderingen in klimaat en extreem weer die samenhangen met verschillende klimaatgevoeligheden, en hun potentiële effecten beoordelen. Dit omvat de hoge gevoeligheden die minder waarschijnlijk zijn, maar nog steeds mogelijk zijn. Aan de andere kant van het bereik, het zien van de minimale veranderingen die we kunnen verwachten, zullen helpen bij het informeren van maatregelen voor aanpassing aan de klimaatverandering.

De nieuwe studie maakt een belangrijk aspect van klimaatmodellen mogelijk, hun klimaatgevoeligheid, te zien in de context van ander bewijs. Hoewel er nog meer moet worden gedaan om nauwkeuriger te beoordelen hoe het mondiale klimaat zal reageren op een verdere toename van broeikasgassen, deze vooruitgang biedt een veel solidere bewijsbasis waarop het klimaatveranderingsbeleid verder kan worden ontwikkeld.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.