Een nieuwe studie vermindert de onzekerheid in de voorspellingen van de klimaatverandering aanzienlijk, een stap die volgens economen de wereld triljoenen aan aanpassingen voor een warmere toekomst zou kunnen besparen. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications , beschouwt tientallen klimaatmodellen uit verschillende landen die verschillen in de omvang van de opwarming van de aarde die zij voorspellen tegen het einde van de eeuw.

De opwarming wordt in deze modellen veroorzaakt door de uitstoot van kooldioxide, oftewel CO₂ , in de atmosfeer. CO₂ is een broeikasgas dat een soort deken in de atmosfeer creëert, waardoor de warmte van het aardoppervlak wordt vastgehouden en wordt voorkomen dat deze de ruimte in straalt.

"Alle modellen voorspellen de opwarming als CO₂ wordt verdubbeld. Maar hun voorspellingen lopen sterk uiteen, van 1,3 tot 3 graden Celsius. En dat is een probleem”, zegt King-Fai Li, de eerste auteur van het onderzoek en assistent-professor milieuwetenschappen en statistiek aan UC Riverside.

Het Akkoord van Parijs uit 2015 heeft tot doel de toekomstige opwarming van de aarde onder de 1,5 graden Celsius te houden om onomkeerbare schade te voorkomen. Klimaatmodellen die een opwarming van 1,3 graden Celsius tegen het einde van de eeuw voorspellen, impliceren een meer ontspannen tijdlijn voor de mensheid om de klimaatverandering ongedaan te maken. De voorspelling van 3 graden opwarming door andere modellen suggereert echter dat er veel dringender actie nodig is.

"Andere studies hebben aangetoond dat een overhaaste adoptie van onrijpe technologie voor hernieuwbare energie economische schade kan veroorzaken ter hoogte van tientallen biljoenen dollars", zegt Ka-Kit Tung, de corresponderende auteur van het onderzoek aan de Universiteit van Washington.

Er is ook enige discussie geweest onder vooraanstaande klimaatwetenschappers over de vraag of de nieuwste generatie klimaatmodellen, samengesteld door het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering, te heet wordt, wat betekent dat ze zich afvragen of de verwachte opwarming niet te groot is.

"Er is de vraag of deze klimaatmodellen betrouwbaar zijn", zei Li. Alle klimaatmodellen kunnen de bekende historische opwarming van de afgelopen 150 jaar nauwkeurig simuleren, maar hun voorspellingen over de toekomstige opwarming lopen uiteen, zelfs bij dezelfde emissiescenario's. Dit is waar het huidige dilemma ligt.

"We zijn afhankelijk van modellen om ons precies te vertellen hoe heet de toekomst zou kunnen zijn, maar verschillende modellen voorspellen verschillende graden van opwarming tegen het einde van deze eeuw", zei Li. "De onzekerheid die door deze verschillen wordt veroorzaakt, bestaat al veertig jaar, ondanks grote inspanningen om deze te verkleinen."

Om de specificiteit van de voorspellingen te vergroten en de nauwkeurigheid ervan te meten, gebruikten Li en Tung een natuurlijk fenomeen (de elfjarige zonnecyclus) om de klimaatreactie van de aarde op de toegenomen CO₂ te onderzoeken. in de atmosfeer.

In 1613 gebruikte Galileo Galilei een nieuw uitgevonden telescoop en ontdekte donkere vlekken die over het oppervlak van de zon bewogen. Het aantal zonnevlekken verandert in de loop van de tijd, in cycli. De 11-jarige zonnevlekkencyclus, zoals deze nu bekend staat, beïnvloedt de straling die de aarde bereikt en wordt afwisselend sterker en zwakker.

"Elke keer dat de zon op natuurlijke wijze heter wordt, neemt de straling toe die de atmosfeer op aarde binnendringt", zei Li. De veranderingen in zonnestraling worden sinds de jaren zeventig gemeten door satellieten in een baan om de aarde.

Gedurende perioden van grofweg vijf jaar waarin de straling van de zon sterker wordt, stijgt de gemiddelde temperatuur van het aardoppervlak met 0,1 graad Celsius. Hoewel deze hoeveelheid opwarming veel kleiner is dan de waarschijnlijke opwarming als gevolg van CO₂ neemt toe, de manier waarop de aarde reageert op zonnevlekken en CO₂ is analoog.

"Een model met een zwakke reactie op de 11-jarige zonnecyclus produceert ook een zwakke reactie op de CO₂ toename. Alleen modellen die een reactie van de zonnecyclus kunnen produceren die consistent is met waarnemingen kunnen erop vertrouwen dat ze de juiste opwarming als gevolg van broeikasgassen produceren,' zei Li.

Li en Tung vonden acht modellen die overeenkwamen binnen het onzekerheidsbereik van de waargenomen reacties op de zonnecyclus, en zij concludeerden dat deze modellen over het algemeen de mate van opwarming niet overdrijven of te heet worden. De waarde die zij voorspellen is ongeveer 2,2 graden Celsius tegen de tijd dat de hoeveelheid CO₂ aanwezig is in de atmosfeer verdubbelt ten opzichte van pre-industriële waarden.

Sommige economen schatten dat het halveren van de onzekerheidsspreiding in klimaatvoorspellingen de wereld $10 biljoen zou kunnen besparen. Deze studie ging verder dan dat en verminderde de verspreiding met tweederde.

De onderzoekers zijn blij met deze uitkomst en hopen de waarde van het gebruik van de informatie om de infrastructuur te versterken verder te benadrukken.

"Er zijn mensen die de ernst van de klimaatsituatie in de wereld niet begrijpen. Ze begrijpen niet dat het omslagpunt zich één keer voordoet, en als we dat eenmaal hebben bereikt, is er geen manier meer om terug te komen", zei Li.

‘De hittegolven, droogtes, megabranden en op sommige plaatsen koudegolven – de gevolgen zullen rampzalig zijn in termen van schade en levensverlies. Betere voorspellingen over hoe onze wereld er over 100 jaar uit zal zien, geven ons een kans om ons aan te passen. ."

Meer informatie: King-Fai Li et al., De zonnecyclus als een duidelijke bewijslijn die de voorbijgaande klimaatreactie van de aarde beperkt, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43583-7

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door Universiteit van Californië - Riverside