Wetenschap
Klimaatanalyse uit de ijstijd vermindert de ergste opwarming die wordt verwacht door de stijgende CO₂
Naarmate koolstofdioxide zich ophoopt in de atmosfeer, zal de aarde heter worden. Maar hoeveel opwarming zal precies het gevolg zijn van een bepaalde toename van CO2 wordt bestudeerd. De relatie tussen CO2 en de opwarming, bekend als klimaatgevoeligheid, bepaalt welke toekomst we mogen verwachten als CO2 niveaus blijven stijgen.
Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Washington analyseert de meest recente ijstijd, toen een groot deel van Noord-Amerika bedekt was met ijs, om de relatie tussen CO2 beter te begrijpen. en de mondiale temperatuur. Het constateert dat hoewel de meeste toekomstige schattingen van de opwarming onveranderd blijven, het absolute worstcasescenario onwaarschijnlijk is.
Het open-accessonderzoek werd op 17 april gepubliceerd in Science Advances .
"De belangrijkste bijdrage van onze studie is het verkleinen van de schatting van de klimaatgevoeligheid, waardoor ons vermogen om toekomstige opwarmingsprojecties te maken wordt verbeterd", zegt hoofdauteur Vince Cooper, een UW-doctoraatsstudent in de atmosferische wetenschappen. "Door te kijken naar hoeveel kouder de aarde in het verre verleden was met lagere niveaus van broeikasgassen, kunnen we schatten hoeveel warmer het huidige klimaat zal worden met hogere niveaus van broeikasgassen."
Het nieuwe artikel verandert niets aan het beste opwarmingsscenario van een verdubbeling van de CO2 – ongeveer 2 graden Celsius gemiddelde temperatuurstijging wereldwijd – of de meest waarschijnlijke schatting, die ongeveer 3 graden Celsius bedraagt. Maar het vermindert het worstcasescenario voor een verdubbeling van CO2 met een volledige graad, van 5 graden Celsius naar 4 graden Celsius. (Ter referentie:CO2 ligt momenteel op 425 ppm, oftewel ongeveer anderhalf keer het pre-industriële niveau, en tenzij de emissiedaling vóór het einde van deze eeuw richting het dubbele pre-industriële niveau gaat.)
Terwijl onze planeet richting een verdubbeling van CO2 gaat waarschuwen de auteurs dat de afgelopen decennia geen goede voorspeller zijn van de toekomst als gevolg van de opwarming van de aarde. Klimaatcycli op de kortere termijn en de gevolgen van luchtvervuiling zijn slechts enkele redenen waarom recente trends de rest van deze eeuw niet op betrouwbare wijze kunnen voorspellen.
“Het ruimtelijke patroon van de opwarming van de aarde in de afgelopen veertig jaar lijkt niet op het langetermijnpatroon dat we in de toekomst verwachten – het recente verleden is een slechte analogie voor de toekomstige opwarming van de aarde”, zegt senior auteur Kyle Armour, een UW. universitair hoofddocent atmosferische wetenschappen en oceanografie.
In plaats daarvan concentreerde het nieuwe onderzoek zich op een periode van 21.000 jaar geleden, bekend als het Last Glacial Maximum, toen de aarde gemiddeld 6 graden Celsius koeler was dan vandaag. Uit ijskerngegevens blijkt dat CO2 in de atmosfeer aanwezig is was toen minder dan de helft van de huidige niveaus, op ongeveer 190 delen per miljoen.
"Het paleoklimaatrecord omvat lange perioden die gemiddeld veel warmer of kouder waren dan het huidige klimaat, en we weten dat er in die perioden grote klimaatkrachten waren door ijskappen en broeikasgassen," zei Cooper. "Als we grofweg weten wat de temperatuursveranderingen in het verleden waren en wat deze veroorzaakte, dan weten we wat we in de toekomst kunnen verwachten."
Onderzoekers, waaronder co-auteur Gregory Hakim, hoogleraar atmosferische wetenschappen aan de UW, hebben nieuwe statistische modelleringstechnieken ontwikkeld waarmee paleoklimaatgegevens kunnen worden opgenomen in computermodellen van het klimaat op aarde, vergelijkbaar met de huidige weersvoorspellingsmodellen. Het resultaat zijn realistischere temperatuurkaarten van voorgaande millennia.
Voor de nieuwe studie combineerden de auteurs prehistorische klimaatgegevens – inclusief oceaansedimenten, ijskernen en geconserveerd stuifmeel – met computermodellen van het klimaat op aarde om het weer van het Last Glacial Maximum te simuleren. Toen een groot deel van Noord-Amerika bedekt was met ijs, koelde de ijskap de planeet niet alleen af door zomerzonlicht van de continenten te reflecteren, zoals eerdere studies hadden aangenomen.
Door windpatronen en oceaanstromingen te veranderen, zorgde de ijskap er ook voor dat de noordelijke Stille en Atlantische Oceaan bijzonder koud en bewolkt werden. Uit analyse in het nieuwe onderzoek blijkt dat deze wolkenveranderingen boven de oceanen de mondiale afkoelingseffecten van de gletsjer hebben versterkt door nog meer zonlicht te reflecteren.
Kortom, uit het onderzoek blijkt dat CO2 speelde een kleinere rol bij het bepalen van de ijstijdtemperaturen dan eerder werd aangenomen. De keerzijde is dat de meest sombere voorspellingen voor de opwarming voortkomen uit de stijgende CO2 zullen de komende decennia minder waarschijnlijk zijn.
"Dit artikel stelt ons in staat om met meer vertrouwen voorspellingen te doen, omdat het de bovenkant van de toekomstige opwarming echt naar beneden haalt, en zegt dat het meest extreme scenario minder waarschijnlijk is", aldus Armor. "Het verandert niet echt de onderkant, of de gemiddelde schatting, die consistent blijft met alle andere bewijslijnen."