Hieronder een uitvoerige maar ook heldere beschrijving van het broeikaseffect, de "global climate change", in een brede context. Dit artikel is geschreven door een aantal experts van het "Nationaal Onderzoek Programma Mondiale Luchtverontreiniging en Klimaatverandering (NOP)", een "strategisch onderzoeksprogramma ter ondersteuning van het klimaat-beleid en ter stimulering van het klimaatonderzoek in Nederland" waarin veel gerenommeerde onderzoeksinstellingen samenwerken. (EvD)
P.S. Zie voor het originele artikel met alle figuren:
http://www.knmi.nl/klimaatverandering_en_broeikaseffect/factsheets/klimaat_en_klimaatverandering.html#klimaatveranderingen
Klimaat en
klimaatverandering
De belangrijkste feiten op een rij
De vragen:
Waar gaat het om?
Wat is klimaat?
Hoe komen we aan klimaatinformatie?
Wat weten we over het klimaat in het verleden?
Hoe werkt het klimaat?
Hoe ontstaan klimaatveranderingen?
Is de waargenomen opwarming toe te schrijven aan menselijke invloed?
Wat is de klimaatvoorspelling voor de komende eeuw(en)?
Hoe betrouwbaar zijn de voorspellingen?
Is het erg?
Hoe kunnen we de menselijke invloed beperken?
Inleiding
De laatste jaren was het erg warm, niet alleen in ons land maar ook wereldwijd. Het afwijkende weer roept veel vragen op, zeker ook over wat dit betekent voor de 21e eeuw. Op de belangrijkste vragen geven we in deze brochure antwoord. Daarbij gaan we in op de waarnemingen, de oorzaken van klimaatveranderingen en de toekomst van het klimaat. We zullen zien dat het klimaat zowel van nature verandert als door de mens.
Waar gaat het om?
De mens zal volgens de huidige inzichten over deze
eeuw een stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde met 1,4 tot 5,8 graden
veroorzaken. Wereldwijd gezien zal dit gepaard gaan met een neerslagtoename en een extra
zeespiegelstijging van tussen de 9 cm en 88 cm. De klimaatverandering zal ook in Nederland
steeds meer voelbaar worden.
Natuurlijke klimaatvariaties en klimaatveranderingen zijn van alle tijden. Zo hebben onder
meer grote vulkaanuitbarstingen, El Niño's en variaties in zonneactiviteit invloed op de
gemiddelde temperatuur op aarde. Tegenwoordig is het menselijk handelen een factor van
toenemend belang.
De laatste eeuw zijn de concentraties van broeikasgassen, zoals CO2, in de atmosfeer sterk
toegenomen door menselijke activiteiten. Dit heeft nu al invloed op de gemiddelde
temperatuur op aarde. Die is in de afgelopen eeuw ruim een halve graad gestegen, de
laatste decennia in versneld tempo.
In het grillige klimaat van Nederland is het broeikaseffect moeilijker aantoonbaar. Toch
zijn er sterke aanwijzingen dat ook in Nederland een deel van de temperatuurstijging in de
pas loopt met de wereldwijde opwarming. Welke verdere klimaatveranderingen Nederland te
wachten staan is niet goed bekend. Gezien de complexiteit van het klimaatsysteem zou de
verandering in Nederland wel eens anders kunnen uitvallen dan de toename van de gemiddelde
temperatuur op aarde zou doen veronderstellen.
Wat is klimaat?
Het klimaat van een plaats of gebied is het gemiddelde weer. Meestal wordt het gemiddelde genomen over enkele tientallen jaren van temperatuur, vocht, luchtdruk, wind, bewolking en neerslag. Daarnaast wordt gekeken naar dagelijkse en jaarlijkse variaties en hoe vaak extremen voorkomen, zoals hittegolven en zware regen met wateroverlast of overstromingen. Soms worden ook aanverwante grootheden tot het klimaat gerekend, zoals de chemische samenstelling van de atmosfeer en de temperatuur van de diepe oceaan. De grens is moeilijk te trekken; om het klimaat te kunnen begrijpen moeten we eigenlijk het hele systeem aarde begrijpen.
Hoe komen we aan klimaatinformatie?
Meteorologische instituten, zoals het KNMI, doen
sinds anderhalve eeuw dagelijks waarnemingen. Over het klimaat van vóór die tijd vinden
onderzoekers aanwijzingen in oude documenten, jaarringen van bomen en boringen in
gletsjers, ijskappen en diepzeesedimenten. Deze geven informatie over het gemiddelde
klimaat, maar ook over klimaatschommelingen en klimaatveranderingen. Veranderingen zijn er
in alle soorten en maten. Sommige komen alleen in een klein gebied voor, andere zijn
wereldwijd, sommige zijn relatief snel, andere langzamer.
Om twee voorbeelden te noemen: El Niño komt eens in de drie à zeven jaar voor, terwijl
IJstijden typisch zo'n honderdduizend jaar duren. Natuurlijk is ook de grootte van de
veranderingen en de snelheid waarmee ze plaatsvinden van belang. De laatste jaren is de
belangstelling voor klimaatmetingen sterk toegenomen door de aandacht voor de invloed van
de mens op het klimaat. Daarom wordt er gewerkt aan verbetering van de
waarnemingsnetwerken. Aardobservatie met satellieten speelt een belangrijke rol
hierbij.
Wat weten we over het klimaat in het verleden?
IJstijden
Het klimaat is een komen en gaan van koude tijden en warmere periodes. Zo'n 140.000 jaar geleden was Noord-Europa bedekt met een ijskap die zich tot aan de Utrechtse Heuvelrug uitstrekte. De zeespiegel lag zo'n 120 m onder het huidige niveau. Kort daarop eindigde deze IJstijd waarbij de temperaturen opliepen. Daarna volgde een nieuwe IJstijd, die bijna 100.000 jaar duurde. Zo'n 18.000 jaar geleden begon een snelle opwarming naar de warmere periode waarin we nu leven.
De afgelopen duizend jaar
Ook de afgelopen duizend jaar varieerde de temperatuur. Opvallend waren in Europa een aantal warmere zomers in de Middeleeuwen en het vaker voorkomen van koude winters in de vijftiende tot achttiende eeuw. Deze laatste periode wordt wel de 'Kleine IJstijd' genoemd.
Fig. 1 Tien jaar gemiddelde wintertemperatuur
800-2000 voor de Lage Landen (de blauwe lijn is het lopend gemiddelde over 150 jaar)
gereconstrueerd door Buisman, IJnsen en Van Engelen (Bron: de toestand van het klimaat in
Nederland 1999, KNMI, 1999, data).
Warmterecords in de 20e eeuw
Het verloop van de wereldgemiddelde temperatuur van
de laatste 143 jaar is bepaald op basis van temperatuurmetingen op land en op zee. Hierbij
is veel moeite gedaan om voor alle mogelijke onnauwkeurigheden te compenseren, tot aan het
effect van verstedelijking toe. Voor het eind van de negentiende eeuw wijken de bepalingen
van de wereldgemiddelde temperatuur naar schatting niet meer dan 0,1 à 0,2 graad af van
de werkelijke waarden; in de twintigste eeuw is de wereldgemiddelde temperatuur
nauwkeuriger gemeten. Er zijn duidelijke trends in temperatuur te zien, met daarnaast ook
grote variaties van
jaar tot jaar. Van 1908 tot 1944 is het warmer geworden, en ook weer vanaf 1975. Sinds
1983 is het record van de meetreeks herhaaldelijk bijgesteld. In 1998 was de
wereldgemiddelde temperatuur 14,6 graden. Dat is 0,9 graden boven het gemiddelde van
1856-1899, en op basis van verscheidene aanwijzingen waarschijnlijk het warmste jaar van
de afgelopen duizend jaar! In totaal is de wereldgemiddelde temperatuur in de twintigste
eeuw met ongeveer 0,6 graden gestegen.
Fig. 2 Afwijking wereldgemiddelde temperatuur
1856-1999 ten opzichte van 1856-1899. De blauwe lijn is het lopende gemiddelde over 15
jaar (Bron: P.D. Jones, CRU Norwich UK, data).
Temperatuur-en neerslagveranderingen in Nederland
De recente periode met wereldwijd gemiddeld warme jaren valt deels samen met een serie warme jaren in Nederland. De laatste twintig jaar van de eeuw waren hier gemiddeld 0,7 graden warmer dan de eerste twee decennia. Vooral sinds 1987 was het opmerkelijk warm: vrijwel alle jaren daarna horen tot de warmste van de twintigste eeuw. De warmste jaren van de afgelopen honderd jaar in ons land waren 1990, 1999 en 2000, met gemiddeld 10,9 graden tegen 9,4 normaal. Voor een heel jaar is dat een enorme afwijking. Ook viel er in de tweede helft van de eeuw deels in samenhang met het warme weer meer neerslag: alle winters met in De Bilt meer dan 500 mm neerslag kwamen na 1960 voor. Bovendien stond 1998 helemaal in het teken van de regen en wateroverlast: met 1240 mm in De Bilt was 1998 het natste jaar sinds het begin van de metingen.
Fig. 3 De CO2 concentratie gemeten op Mauna Loa,
Hawaii, USA (Bron: C. D. Keeling en T.P. Whorf, Scripps UCLA, La Jolla Californië USA,
data).
Veranderingen in de samenstelling van de atmosfeer
Sinds 1750 is de concentratie van kooldioxide (CO2 in de atmosfeer met zo'n 30% toegenomen. Deze verandering is toe te schrijven aan de mens die fossiele brandstoffen, zoals steenkool, aardolie en aardgas verbrandt. Ook de concentraties van andere broeikasgassen zijn onder invloed van de mens aanzienlijk toegenomen. De hoeveelheid methaan (CH4) is meer dan verdubbeld (145%), lachgas (N2O) is met 15% toegenomen en alle chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) zijn door mensen geproduceerd. Er zijn ook meer stofdeeltjes (aerosolen) in de atmosfeer gekomen. De concentratie van ozon (O3) in de onderste tien kilometer van de atmosfeer (de troposfeer) is verdubbeld. In de stratosfeer daarentegen, op hoogtes tussen 10 en 40 km, is de hoeveelheid ozon juist afgenomen. Deze afname wordt veroorzaakt door chloorverontreinigingen die vrijkomen uit bovengenoemde CFK's.
Schommelingen, variaties en veranderingen
Soms wordt een onderscheid gemaakt tussen de
begrippen klimaatschommeling, klimaatvariatie en klimaatverandering, en wordt het begrip
klimaatverandering bijvoorbeeld gereserveerd voor veranderingen die door de mensen
veroorzaakt zijn. In het algemeen is het echter niet zo eenvoudig om een waargenomen
klimaatvariatie aan één bepaalde oorzaak toe te schrijven. In deze publicatie worden de
begrippen variatie, verandering en schommeling zonder onderscheid gebruikt.
Hoe werkt het klimaat?
De aarde wordt verwarmd door de zon. Een deel van de zonnestraling wordt teruggekaatst;
een ander deel wordt omgezet in warmte. Broeikasgassen zoals waterdamp en CO2 leggen een
warme deken om de aarde: ze zorgen ervoor dat een deel van de warmtestraling van de grond
wordt vastgehouden. Zonder dat warme-deken-effect zou de aarde veel kouder zijn. Wind en
oceaanstromingen spelen een belangrijke rol bij de verdeling van de warmte over de aarde.
Die warmtetransporten zorgen ervoor dat het temperatuurverschil tussen de tropen en de
polen niet veel groter is dan waargenomen. De relatie tussen de atmosfeer, de oceaan, het
landoppervlak, sneeuw en ijs, en de biosfeer (bomen, plankton, enz) is van groot belang.
Om een paar voorbeelden te noemen: planten nemen CO2 op, de oceaan neemt warmte op,
ijskappen en woestijnen weerkaatsen zonnestraling sterker dan bos en toendra en smeltend
ijs maakt de oceaan minder zout. Deze processen kunnen elkaar versterken of verzwakken. Zo
leidt een opwarming van de oceaan tot meer verdamping. Dat versterkt het broeikaseffect
waardoor de oceaan nog warmer wordt. De extra verdamping, die optreedt als de oceaan
warmer wordt, onttrekt anderzijds ook warmte aan de oceaan en heeft daardoor een koelende
werking op het zeewater. Ook dit zijn maar voorbeelden; er zijn tal van effecten die
elkaar beïnvloeden, wat het zo lastig maakt om te doorzien hoe verstoringen in het
klimaatsysteem doorwerken.
Hoe ontstaan klimaatveranderingen?
Klimaatonderzoekers proberen erachter te komen wat de oorzaken zijn van klimaatveranderingen, zowel de natuurlijke veranderingen als veranderingen veroorzaakt door de mens (antropogeen). Zij onderzoeken ook in hoeverre die veranderingen voorspelbaar zijn. Er zijn verschillende oorzaken voor variaties van het klimaat, zoals verschuivingen van continenten en zeestromen, inslagen op aarde van kometen of meteorieten, verhoogde vulkanische activiteit, variaties in de aardbaan, veranderende zonneactiviteit, het chaotisch gedrag van de atmosfeer, veranderend landgebruik en recent de door menselijke activiteiten toegenomen hoeveelheid kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer. We zullen een aantal mechanismen bespreken en zien hoe ze gekenmerkt worden door bepaalde tijdschalen en patronen.
Fig. 4a De effecten van El Niño op neerslag in
Maart-Mei. Blauwe cirkels geven natter weer aan, rode droger; de grootte van de cirkels is
een maat voor de sterkte van het effect. Bron: website KNMI, hier zijn ook de effecten op
temperatuur en andere seizoenen te vinden. Verband tussen El Niño en regen i n maart-mei
Fig. 4b Idem voor Juni-Augustus. Verband tussen El Niño en regen in juni-augustus
Fig. 4c Idem voor September-Nov ember. Verband tussen El Niño en regen i n
september-november
Fig. 4d Idem voor December-Februari. Verband tussen El Niño en regen in december-februari
El Niño
Vissers in Peru merkten eeuwen geleden al dat de vis
in sommige jaren uitbleef en ze niets vingen. Oorzaak was het plotseling warmere water aan
de kust dat dan veel armer is aan voedsel. Dat gebeurde meestal rond Kerst vandaar de naam
El Niño, het Spaanse woord voor Kerstkind. Tegenwoordig bedoelen we met El Niño's
periodes waarin warm water zich langs de kust en langs de evenaar over een groot deel van
de Stille Oceaan uitstrekt. Een koelere tijd wordt La Niña (het meisje) genoemd.
El Niño doet zich onregelmatig maar gemiddeld om de drie tot zeven jaar voor. Dan valt de
passaat weg, die het warme water in de oostelijke Stille Oceaan normaal richting
Indonesië blaast. De gevolgen van een El Niño voor het weer, met name de gevolgen voor
temperatuur en neerslag, zijn tot in de wijde omtrek groot, bijvoorbeeld overvloedige
regen in droge woestijnen en droogte waar het normaal veel regent.
Voor de samenleving en voor de economie is dat van groot belang: denk aan de Peruaanse
vissers, overstromingen, mislukte oogsten of juist overvloedige jaren voor de boeren. Met
satellieten en boeien wordt de zeewatertemperatuur langs de evenaar gemeten, die aangeeft
hoe sterk El Niño is. Ook wordt het luchtdrukverschil tussen Tahiti en Darwin in de gaten
gehouden. Daaruit kan worden afgeleid hoe sterk de passaat is. Op basis van deze gegevens
worden voorspellingen van de sterkte van El Niño en de gevolgen voor het weer over de
wereld gemaakt, tot zo'n zes maanden vooruit (seizoensverwachtingen). De invloed van El
Niño op het weer in Europa is relatief klein. Uit KNMI-onderzoek blijkt echter dat een
sterke El Niño in de winter vaak wordt gevolgd door een nat voorjaar in ons land en
omringende landen. De hoge wereldgemiddelde temperaturen van 1997 en 1998 worden voor een
deel toegeschreven aan de
zeer sterke El Niño.
Fig. 5 Maandgemiddelden van de afwijking van de
zeewatertemperatuur langs de evenaar (blauw) en het luchtdrukverschil tussen Tahiti en
Darwin (rood). Zowel in 1982/1983 als in 1997/1998 was er sprake van een zeer krachtige El
Niño (Bron: NCEP-CPC, Washington (USA), data).
Noord Atlantische Oscillatie (NAO)
Fig. 6 Tijdreeks van de winter NAO index Gibraltar-IJsland (december-maart) 1827-2000 (de blauwe lijn is een 10-jaars lopend gemiddelde).
Positieve waarden corresponderen met overwegend
westenwind in Noordwest Europa en zachte winters.(Bron: P. D. Jones, CRU Norwich UK,
data).
De recente warme periode in Nederland hangt deels samen met een ongewoon sterke en
standvastigheid van de Noord Atlantische index, een maat voor het gemiddelde
luchtdrukverschil tussen de Azoren en IJsland. Een groot drukverschil gaat gepaard met een
karakteristiek patroon van sterkere westenwinden. In de winters geeft dit door zeewind
warmer weer. Uit waarnemingen is bekend dat de Noord Atlantische index onregelmatige
slingeringen vertoont. Deze slingeringen noemt men de Noord Atlantische Oscillatie (NAO).
Het is een natuurlijke, onregelmatige slingering die vermoedelijk vooral te maken heeft
met het chaotische karakter van de atmosfeer. Onderzoek suggereert dat het broeikaseffect
de NAO zou kunnen beïnvloeden, maar duidelijkheid is er nog niet.
Fig. 7 Correlatie NAO index en wintertemperatuur
(december-maart) voor het Atlantisch/Europees gebied over 1865-1994. In gebieden met
positieve waarden is het warmer dan normaal wanneer de index positief is (Bron: de
toestand van het klimaat in Nederland 1999, KNMI, 1999).
De invloed van de zon
De activiteit van de zon vertoont een duidelijke
cyclus van 11 jaar. Als de zon actiever is vertoont haar oppervlak zowel meer zonnevlekken
als meer explosieve fakkels. Sinds 1979 zijn er nauwkeurige satellietwaarnemingen
beschikbaar waaruit blijkt dat de intensiteit van de zonnestraling in de pas loopt met die
11-jarige cyclus van zonneactiviteit. Maar de 11-jarige variaties in de zonnestraling zijn
klein en daarom verwacht men dat ze maar beperkte invloed hebben. In de waarnemingen zijn
ze dan ook niet of nauwelijks terug te vinden. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat de
activiteit van de zon ook langzame variaties vertoont. Deze langzame variaties zouden wel
een merkbare invloed op het klimaat hebben en mogelijk hebben bijgedragen aan de lage
wintertemperaturen in de zeventiende eeuw en aan de opwarming in de eerste helft van de
twintigste eeuw. Verder onderzoek is echter gewenst. Ook wordt wel gesuggereerd dat de zon
nog op een andere manier dan via de zonnestraling invloed zou kunnen hebben op het
klimaat, maar dit is nogal speculatief.
Vulkaanuitbarstingen
Grote vulkaanuitbarstingen kunnen veel stof in de
atmosfeer brengen. Dit stof reflecteert zonlicht en heeft daardoor een koelend effect.
Gewoonlijk verdwijnt het stof binnen een paar jaar vanzelf weer uit de atmosfeer.
Satellietwaarnemingen bevestigen dat sterke vulkaanuitbarstingen een flinke invloed kunnen
hebben op de warmtebalans van de aarde. Zo wordt de tijdelijke onderbreking van de
stijging van de wereldgemiddelde temperatuur in 1992 en 1993 toegeschreven aan de
uitbarsting van de vulkaan Pinatubo op de Filippijnen in juni 1991.
Abrupte veranderingen
Een andere bron van variatie is de oceaan,
bijvoorbeeld wanneer oceaanstromingen zich verleggen. We lazen al dat de oceaan bij het
ontstaan van El Niño een belangrijke rol speelt. Ook elders op aarde hebben variaties in
de oceaan invloed op het klimaat. Bepaalde oceaanstromingen zijn zeer gevoelig voor
veranderingen in de atmosfeer. Het klimaat in Europa wordt sterk beïnvloed door de
noordwaartse stroming in de Atlantische Oceaan die afkomt van de warme Golfstroom. Volgens
sommige berekeningen stopt deze stroming als er meer zoet water komt in het noorden,
bijvoorbeeld door meer neerslag of smeltwater van gletsjers of ijskappen. Dit lijkt
ongeveer 12000 jaar geleden ook al eens gebeurd te zijn bij het afsmelten van het ijs van
de laatste IJstijd. Zo'n verandering zou tot een abrupte regionale klimaatverandering
kunnen leiden. Ook meteorietinslagen kunnen een abrupte klimaatverandering teweegbrengen.
Het uitsterven van de Dinosauriërs (65 miljoen jaar geleden) zou veroorzaakt kunnen zijn
door de inslag van een meteoriet. Dergelijke inslagen zijn echter niet voorspelbaar en
daarom is het voor klimaatonderzoekers onmogelijk om er in klimaatvoorspellingen rekening
mee te houden.
De menselijke invloed: het versterkte broeikaseffect
Door industrie, ontbossing, verkeer, energieverbruik
in het huishouden, landbouw en veeteelt brengt de mens extra broeikasgassen in de
atmosfeer. CO2 is het belangrijkste broeikasgas. Niet alle CO2 die uitgestoten wordt,
blijft in de atmosfeer. Ongeveer de helft wordt opgenomen door de oceaan en de biosfeer.
Hoe en waar precies is nog onduidelijk. De extra CO2, die wel in de atmosfeer blijft, is
herkenbaar afkomstig van fossiele brandstoffen. Andere broeikasgassen zijn methaan (CH4),
lachgas (N2O), CFK's en ozon (O3, zie kader). Door de toename van de concentratie van
broeikasgassen wordt het
broeikaseffect van de dampkring versterkt. Dit versterkte broeikaseffect leidt tot een
warmer klimaat en meer neerslag. De vraag is of we dat nu al waar kunnen nemen en kunnen
onderscheiden van natuurlijke klimaatveranderingen.
Andere beïnvloeding door mensen
De mens brengt niet alleen broeikasgassen maar ook
aerosolen in de atmosfeer, bestaande uit zwevende druppeltjes en stofjes. Evenals
vulkanisch stof kaatsen ze het zonlicht terug. Daardoor hebben ze een koelende werking. Op
deze wijze maskeren ze de gevolgen van het versterkte broeikaseffect. Aerosolen hebben
daarnaast een effect op de wolkenvorming. Er is nog weinig bekend over de precieze aard
van deze effecten. Tenslotte heeft ook verandering in landgebruik effect. Waar de mens
grootschalige veranderingen aanbrengt kan dit leiden tot klimaatveranderingen.
Ozon en broeikas
Ozon komt voor zowel in de troposfeer (ruwweg de
onderste 10 km van de dampkring) als in de stratosfeer (de laag daarboven). De
concentratie van troposferisch ozon, een broeikasgas, is toegenomen en dit draagt bij aan
de opwarming van de aarde. De concentratie van stratosferisch ozon is juist afgenomen.
Deze afname heeft weinig effect op de temperatuur op het aardoppervlak. Het stratosferisch
ozon is echter van groot belang voor het filteren van schadelijke zonnestraling. De afname
van stratosferisch ozon wordt veroorzaakt door chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's).
Internationaal zijn maatregelen genomen om de productie van CFK's te beperken. Als de
afspraken goed worden nageleefd, zal de ozonlaag zich langzaam herstellen, nadat de
hoeveelheid ozonafbrekende stoffen naar verwachting rond de eeuwwisseling een hoogtepunt
bereikt heeft. Het broeikaseffect kan echter voor vertraging zorgen. Volgens de theorie
van het versterkte broeikaseffect gaat de opwarming van de troposfeer gepaard met een
afkoeling van de stratosfeer. Dit kan het herstel van de ozonlaag vertragen.
Is de waargenomen opwarming toe te schrijven aan menselijke invloed?
Het klimaat verandert van nature, maar ook de mens
heeft er invloed op. Zoals we zagen schommelt de wereldgemiddelde temperatuur flink maar
is er daarnaast sprake van een stijging. Onderzoekers hebben geprobeerd het opgetreden
verloop te verklaren. Hun studies verschillen nogal in de details, maar ze hebben gemeen
dat ze proberen om een of meerdere factoren van klimaatverandering in rekening te brengen.
In een studie van het KNMI is gekeken naar het effect van variaties van de zonnestraling,
van vulkaanuitbarstingen en van El Niño. Daaruit blijkt dat de waargenomen
temperatuurtoename in de eerste helft van de 20e eeuw aan natuurlijke oorzaken kan worden
toegeschreven: een afname van vulkaanactiviteit, nadat die aanvankelijk nogal sterk was,
en een
toename van zonneactiviteit. In de tweede helft van de 20e eeuw kunnen natuurlijke
oorzaken de waargenomen snelle stijging niet verklaren: de zonneactiviteit nam nauwelijks
verder toe, terwijl er sinds 1960 drie grote vulkaanuitbarstingen zijn geweest. Als we
deze factoren aftrekken van de waarnemingen blijft een signaal over dat consistent is met
de verwachte menselijke invloed. Andere studies komen tot vergelijkbare conclusies,
ofschoon die studies onderling nog aanzienlijk verschillen in hun schattingen van de
verschillende natuurlijke effecten.
Het gezaghebbende Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), opererend onder de
vlag van het United Nations Environment Program (UNEP) en van de Wereld Meteorologische
Organisatie (WMO), stelt dat het zeer waarschijnlijk is dat een deel van de opwarming
sinds de tweede helft van de twintigste eeuw door menselijk handelen is veroorzaakt.
Sterker nog, waarschijnlijk komt het merendeel van de opwarming op rekening van de mens.
Recent onderzoek van het KNMI geeft aan dat de opmerkelijk warme periode aan het eind van
de twintigste eeuw in Nederland deels samenhangt met de wereldwijde opwarming. Ongeveer de
helft van de opwarming sinds de jaren '60 kan hiermee verklaard worden, de andere helft
hangt samen met de grilligheid van het Nederlandse klimaat.
Fig. 8 Temperatuurveranderingen in de twintigste eeuw volgens Van Ulden en Van Dorland.
Het bovenste paneel geeft een schatting van drie
natuurlijke temperatuursignalen, ten gevolge van: 1. variaties in zonnestraling (rood); 2.
vulkaanuitbarstingen (blauw); 3 El Niño (groen) (data). Het onderste paneel toont de rest
die overblijft als je de som van de drie natuurlijke processen aftrekt van de
waarnemingen. Er blijft dan een signaal over dat consistent is met de verwachte menselijke
invloed (data).
Wat is de klimaatvoorspelling voor de komende eeuw(en)?
We zouden graag willen weten welk klimaat we in ons
land en op andere plaatsen in de wereld in de toekomst kunnen verwachten. Voor de
temperatuur gemiddeld over de hele aarde zijn voorspellingen voor de 21e eeuw redelijk
goed te maken. Zonder klimaatbeleidsmaatregelen verwacht het IPCC voor de komende eeuw:
* een stijging van de wereldtemperatuur met 1,4 tot 5,8 graden,
* een toename van de hevigheid van regenbuien,
* een stijging van de zeespiegel met 9 tot 88 cm.
Een stijging van de wereldgemiddelde temperatuur met 1,4 tot 5,8 graden in honderd jaar is
waarschijnlijk de afgelopen tienduizend jaar niet eerder voorgekomen.
De rekenmodellen van de atmosfeer zijn echter nog niet goed in staat om regionale
klimaatvoorspellingen te doen, dus we kunnen daarover weinig met zekerheid zeggen. Een
mogelijk scenario voor Nederland voor de rest van de 21e eeuw schetst het KNMI in zijn
derde klimaatrapportage (1999):
* stijging van de temperatuur vergelijkbaar met die van het wereldgemiddelde,
* verkorting van de duur van strenge winters,
* meer neerslag in de winter met toename van enkele procenten per graad warmer,
* intensievere regen in situaties met langdurige hevige winterneerslag,
* zwaardere buien in de zomer .
Aangezien de warmte in de jaren '90 deels door toevallige oorzaken bepaald lijkt te zijn,
zou een terugval daarvan naar gemiddelde waardes de temperatuurstijging de eerste tien
jaar kunnen compenseren.
Over het klimaat (ruim) na de 21e eeuw kunnen we alleen maar speculeren. Volgens de
scenario's van het IPCC zullen de effecten van verhoogde broeikasgasconcentraties nog lang
merkbaar zijn. Zo zal de zeespiegelstijging in ieder geval honderden jaren doorgaan.
Daarna, volgens sommigen pas over veertigduizend jaar, komt er misschien wel weer een
ijstijd, maar dat is zelfs voor de generaties na ons nog erg ver weg.
Hoe betrouwbaar zijn de voorspellingen?
Bij de bovengenoemde IPCC voorspellingen is geen
rekening gehouden met de mogelijke effecten van uitstootbeperkingen door gericht
klimaatbeleid. De marges in de voorspellingen worden voor een groot deel veroorzaakt door
onzekerheid over uitstoot en veranderingen in de samenstelling van de atmosfeer. Die komen
weer voort uit onzekerheid over bevolkingstoename, economische groei en technologische
ontwikkelingen.
Klimaatprognoses worden gemaakt aan de hand van rekenmodellen, van onder andere atmosfeer,
oceaan, ijsbedekking en vegetatie. Deze modellen zijn redelijk goed in staat het huidige
klimaat na te bootsen. In grote lijnen stemmen de voorspellingen van ingewikkelde modellen
overeen met wat onderzoekers verwachten op grond van eenvoudiger theoretische
overwegingen. Dat neemt niet weg dat er ook bij een voorgeschreven samenstelling van de
atmosfeer onzekerheden zijn. Een aanwijzing voor de grootte van die onzekerheden krijgen
we als we de uitkomsten van verschillende modellen onderling vergelijken. Dat geeft
inzicht in de betrouwbaarheid van de voorspellingen, maar ook in de zwakke punten. Zo is
het bekend dat de de verandering van de hoeveelheid neerslag moeilijk te voorspellen is,
dat invloed van wolken beter moet worden beschreven, en dat de invloed van de oceaan beter
in kaart moet worden gebracht. Ook verwacht men op grond van dit soort vergelijkingen dat
met grotere computers betere regionale voorspellingen mogelijk zijn.
Fig. 9 Voorspellingen van de wereldgemiddelde
temperatuur sinds 1860 tot 2100 van verschillende klimaatmodellen (Bron: IPCC Data
Distribution Centre, CRU Norwich, UK.
Over de voorspelbaarheid van het klimaat is het laatste woord nog niet gesproken. Zo is de
kleine kans op een abrupte klimaatverandering niet verwerkt in de IPCC prognoses,
simpelweg omdat daarover nog onvoldoende bekend is. Zekerheid bieden de modellen dus niet,
maar ze zijn eenvoudig het beste waarover we beschikken.
Is het erg?
Vaak wordt de vraag gesteld of het erg is dat de
mens het klimaat verandert. Eigenlijk zou ieder voor zich die vraag moeten beantwoorden.
Daarvoor moet men wel op de hoogte zijn van de verwachte effecten. Die effecten zullen we
niet bespreken, omdat het in deze brochure vooral gaat over de werking van het
klimaatsysteem. Vast staat dat er wereldwijd grote ongerustheid is ontstaan over de
gevolgen van de toename van de wereldtemperatuur en de stijging van de zeespiegel, zoals
het IPCC die voor het eind van de 21e eeuw voorziet. Daarom hebben meer dan 100 landen in
Kyoto bindende afspraken gemaakt om de
emissies van broeikasgassen wereldwijd terug te dringen.
Hoe kunnen we de menselijke invloed beperken?
De belangrijkste maatregel die iedereen kan nemen is
minder energie verbruiken of overschakelen op schone energie, zoals groene stroom. Ook
regeringen proberen tot afspraken te komen om de uitstoot van broeikasgassen te beperken.
In 1991 begonnen de eerste internationale klimaatonderhandelingen die hebben geleid tot de
ondertekening in 1992 van het klimaatverdrag in Rio de Janeiro. Het uiteindelijke doel van
het klimaatverdrag is om gevaarlijke menselijke beïnvloeding van het klimaat te
voorkomen. Zo moeten ecosystemen zich nog aan kunnen passen aan de veranderingen, mag de
voedselproductie niet in gevaar komen en moet de economische ontwikkeling op duurzame
wijze plaats kunnen vinden. In de Europese Unie is afgesproken dat op basis daarvan de
temperatuur uiteindelijk niet meer dan 2 graden mag stijgen boven het gemiddelde van voor
het industriële tijdperk, rond 1750. Om dat te bereiken zijn wereldwijde reducties van
meer dan 50% nodig in de komende eeuw. Door de verwachte economische groei van de
ontwikkelingslanden zou dat wel eens kunnen uitkomen op een reductie van 80% voor de rijke
landen.
Het RIVM vergelijkt dat met een veilige landing van een vliegtuig. "Het toestel mag
de grond niet te vroeg raken, omdat het dan verongelukt, maar ook niet te laat, zodat er
nog voldoende remweg over is." De vergelijking met het klimaat gaat volledig op.
"De uitstoot mag niet te snel afnemen want dat zou de economie schaden, maar ook niet
te langzaam omdat we dan het risico lopen van een te grote en te snelle klimaatverandering
en zeespiegelstijging".
Kyoto Protocol
De afspraken in het klimaatverdrag bleken al gauw niet voldoende om het uiteindelijke doel te halen. Probleem was onder andere dat de afspraken niet bindend waren. Na twee jaar moeizaam onderhandelen werden een groot aantal landen het in 1997 in Kyoto eens over de tekst van het Protocol, ter aanvulling van het klimaatverdrag. Het verplicht de geïndustrialiseerde landen de uitstoot van broeikasgassen in 2010 gemiddeld 5% onder het niveau van 1990 te brengen. Voor Nederland is dat 6%. De maatregelen om dat te bereiken staan in de Uitvoeringsnota Klimaatbeleid van de Nederlandse Regering. In die nota is ook vastgesteld dat de Kamer het voorzorgsprincipe hanteert: ook al zijn er onzekerheden, de mogelijke gevolgen zijn zo ingrijpend dat we wel maatregelen moeten nemen. Als het Kyoto Protocol door alle betrokken landen wordt uitgevoerd is dat een eerste stapje op weg naar het beperken van klimaatveranderingen. Zichtbare resultaten kunnen pas verwacht worden als er nog vele stappen volgen.
Klimaatonderzoek
Er vindt overal ter wereld onderzoek plaats naar
klimaat en klimaatveranderingen. Ook in Nederland houden veel wetenschappers zich bezig
met klimaatonderzoek. Onder de paraplu van het NOP doen circa dertig
onderzoeksinstellingen en universiteiten in Nederland onderzoek naar de oorzaken en
effecten van klimaatverandering voor ons land en naar mogelijke oplossingen en
beleidsstrategieën voor de lange termijn. Het KNMI is voor Nederland kenniscentrum op het
gebied van klimaat en klimaatveranderingen. In internationaal verband brengt het IPCC om
de vijf jaar een rapport uit over de stand van zaken met betrekking tot
klimaatveranderingen. Daaraan werken tal van Nederlandse onderzoekers mee. In 2001 zal het
IPCC een nieuw rapport uitbrengen. Deze factsheet gaat niet in op de verwachte gevolgen en
mogelijke oplossingen voor het klimaatprobleem. Wie daarover meer wil weten kan de
rapporten van het IPCC lezen. Meer op Nederland gerichte informatie is onder andere te
vinden in de rapporten en fact-sheets van het NOP. Het klimaatonderzoek is volop in
beweging. Deze publicatie is een momentopname. We kunnen ervan uitgaan dat sommige
inzichten nog zullen veranderen.
Het Nationaal Onderzoek Programma Mondiale Luchtverontreiniging en Klimaatverandering
(NOP) is een strategisch onderzoeksprogramma ter ondersteuning van het klimaat-beleid en
ter stimulering van het klimaatonderzoek in Nederland.
Voor meer informatie kunt u terecht bij het Programmabureau van het NOP: NOP (postbak 59)
Postbus 1 3720 BA Bilthoven Tel: +31 30 274 32 11 Fax: +31 30 274 44 36 E-mail:
nopsecr@rivm.nl
De kritische mobilist 2006
Commentaar en kopij aan ons opsturen