De vorige stamden uit 2014, dus het werd hoog tijd voor een update: vandaag werden de nieuwe KNMI klimaatscenario’s aan demissionair minister Harbers van Infrastructuur en Waterstaat overhandigd. Die geven de bandbreedte aan waarbinnen het Nederlandse klimaat zich waarschijnlijk zal ontwikkelen, o.a. afhankelijk van de mondiale uitstoot van broeikasgassen.
Niet langer ver-van-mijn-bed
Klimaatverandering is niet meer weg te denken. We worden er bijna dagelijks mee geconfronteerd: de berichten over extreme hitte, droogte, bosbranden en overstromingen buitelen over elkaar heen. En vaker dan voorheen ook in onze spreekwoordelijke achtertuin. Het is niet langer een ver-van-mijn-bed show.
Dat betekent dat we ons hoe dan ook weerbaarder moeten maken tegen de veranderingen die al gaande zijn: adaptatie. Maar om klimaatverandering beheersbaar te houden moeten we de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen drastisch terugdringen. Nota bene: “we” slaat natuurlijk op de hele wereld; niet alleen Nederland. Maar natuurlijk wel inclusief een rijk en CO2-intensief land als Nederland.
Anders dan vorige keer zijn nu ook scenario’s doorgerekend voor Caribisch Nederland, namelijk Bonaire, Sint Eustatius en Saba (de zogenaamde BES-eilanden, drie bijzondere gemeenten van Nederland).
Twee dimensies: hoge/lage uitstoot; vernatting/verdroging
Om de spreiding van mogelijkheden te vangen wordt een hoog (SSP5-8.5) en een laag uitstootscenario (SSP1-2.6) gebruikt. Er is nog een lager IPCC emissiescenario (SSP1-1.9), maar daar zijn niet genoeg modelruns van beschikbaar om de analyses mee uit te voeren. De beste schatting van de mondiale opwarming eind deze eeuw bij het hoge scenario is 4,9°C t.o.v. eind 19de eeuw; in het lage scenario is dat 1,7°C.
Beiden worden verder opgesplitst in een droge en een natte variant. Samen geeft dat het volgende vierluik aan scenario’s:
Winters worden natter en zomers worden droger. Maar de mate waarin is nogal onzeker: in sommige modellen overheerst het eerste effect, maar in andere het tweede. Dat komt omdat Nederland in een breed overgangsgebied zit tussen een droger wordend Middellandse Zeegebied en een natter wordend Scandinavië. Dat overgangsgebied schuift ruwweg in de Noord-Zuid richting heen en weer met de seizoenen. Het maakt voor de situatie in Nederland nogal uit of dat overgangsgebied meer ten Noorden van ons of juist meer ten Zuiden van ons ligt. Dat is de reden dat er droge en natte varianten van de uitstootscenario’s zijn doorgerekend.
Er is overigens ook een scenario doorgerekend met matige uitstoot (op basis van SSP2-4.5), maar die resultaten zijn niet in het rapport meegenomen. Alle resultaten (dus inclusief die voor matige uitstoot) zijn te vinden in het dataportaal.
Waarschijnlijk wel bekend voor de regelmatige lezer hier, maar bij deze toch maar even in de herhaling: scenario’s zijn geen toekomstverwachtingen. Uit de FAQ:
De klimaatscenario’s op basis van hoge- en lage mondiale uitstoot en de natte en droge varianten voor Nederland geven samen de hoekpunten weer waarbinnen klimaatverandering zich waarschijnlijk zal ontwikkelen. In de praktijk moeten we met alle mogelijke toekomsten daarbinnen rekening houden.
Neerslagtekort
Dat droogte ook in waterland Nederland voor problemen kan zorgen is de afgelopen jaren goed duidelijk geworden. In alle scenario’s – dus ook de vernattende – neemt het verwachte neerslagtekort in de zomer toe. In het hoge uitstoot, verdrogende scenario (Hd) is het mediane neerslagtekort ongeveer gelijk aan de droogste zomers nu. En de droogste zomers zijn in dat scenario aan het eind van deze eeuw nog zo’n 50% droger.
In onderstaande figuur kun je zien dat het mediane neerslagtekort sterker toeneemt in Hn (hoge uitstoot, vernatting) dan in Ld (lage uitstoot , verdroging). Daaruit blijkt dat het uitstootscenario (hoog/laag) meer bepalend is voor de ernst van de droogteproblematiek dan of we met relatief meer vernatting of meer verdroging te maken krijgen. Dat geldt voor de meeste variabelen, zo kun je in de tabel met kerncijfers zien (pagina 3 van het gebruikersrapport).
Hitte
In 2019 werd het voor het eerst sinds de start van de metingen een temperatuur van 40°C waargenomen in Nederland:
Deze hittegolf was extreem, ook in het huidige warmere klimaat. Rond 1900 waren zulke hoge temperaturen in Nederland vrijwel onmogelijk; tegenwoordig is de kans op zulke hitte hier eens in de 50 tot 100 jaar.
De omstandigheden van die zomer van 2019 zijn nagerekend voor o.a. het hoge uitstootscenario:
In een 4°C warmer klimaat zijn temperaturen in de stad tot 50°C niet uit te sluiten en zou de zomer van 2019 vrijwel één continue hittegolf zijn geweest.”
Oeps.
Zeespiegelstijging
Zeespiegelstijging blijft ook wel een dingetje:
Bij een wereldgemiddelde opwarming van meer dan 2°C wordt de toekomst van Antarctica erg onzeker. De drijvende ijsplaten die het landijs van Antarctica omringen, zullen dan deze eeuw grotendeels verdwijnen, waarna het landijs sneller naar de kust beweegt en er meer afkalft.
In tegenstelling to bij de vorige klimaatscenario’s zijn nu ook berekeningen gemaakt van de hoogst mogelijke zeespiegelstijging, als de ijskappen versneld instabiel raken:
Volgens het hoge uitstootscenario bedraagt de zeespiegelstijging rond 2300 2 tot 6 meter. Als ook onzekere ijskap-processen op Antarctica worden meegenomen, kan dit oplopen tot meer dan 17 meter.
Meer lezen en/of kijken:
Animatie over de KNMI’23-klimaatscenario’s:
Video met drie voorbeelden – uit Limburg, Bonaire en Bunnik – die laten zien hoe we ons aanpassen aan klimaatverandering:
Ander klimaatnieuws kwam van de EU, waar de Green Deal steeds meer vorm begint te krijgen. De aangescherpte doelstelling – 55% minder uitstoot van broeikasgassen in 2030 vergeleken met 1990 – wordt vergezeld van een uitgebreid pakket aan maatregelen. Dit behelst zowel financiële prikkels als geboden en verboden. Het weglekken van emissiereductie naar het buitenland wordt vermeden door een importheffing. Het emissiehandelssysteem (ETS) wordt uitgebreid naar de verschillende transportsectoren (te land, ter zee en in de lucht) en aangescherpt door een sneller dalend plafond aan emissierechten.
De Telegraaf trekt al vrij voorspelbaar ten strijde tegen deze klimaatplannen, maar de ironie van onderstaande combinatie van berichten is hun wellicht ontgaan. Vooralsnog geldt volgens de meeste analyses dat voorkomen beter – en goedkoper – is dan genezen.
Wat weten we zoal over de huidige klimaatverandering, ondanks de complexiteit van het klimaatsysteem? De kortst mogelijke samenvatting komt hierop neer:
Het warmt op
Dat komt door de mens
Dat heeft verstrekkende gevolgen
Er zijn dingen die we kunnen doen om de risico’s te beperken
In het publieke debat lopen de meningen over klimaatverandering sterk uiteen, ook over feitelijke aspecten die wetenschappelijk gezien heel helder zijn. Voor een zinnige maatschappelijke discussie is het belangrijk om de wetenschappelijke inzichten goed in beeld te hebben. De basis van onze kennis is in de 19de eeuw gelegd door bekende en minder bekende natuurkundigen. Toen al werd voorspeld dat de uitstoot van CO2 tot opwarming van de aarde zou leiden, lang voordat dat door metingen zou worden bevestigd. Ook in het verre verleden blijkt CO2 vaak een sleutelrol te hebben vervuld in de forse klimaatveranderingen die de aarde heeft doorgemaakt. De huidige opwarming gaat naar verhouding pijlsnel en wordt hoofdzakelijk door menselijke activiteit veroorzaakt.
En een uitgebreide opsomming van aanbevolen literatuur en websites.
Deze blogpost is ook te lezen op de statische pagina wat weten we en te downloaden als brochure (15 pagina’s) of (een verkorte versie) als factsheet factsheet.
1 Het broeikaseffect
Al sinds de 19e eeuw weten we dat sommige gassen, zoals kooldioxide, methaan en waterdamp, warmtestraling absorberen. Als een soort ‘deken’ beperken broeikasgassen daardoor het warmteverlies van een planeet. Zonder broeikaseffect zou het aardoppervlak gemiddeld zo’n 33°C kouder zijn. Door meer broeikasgassen in de atmosfeer te brengen maken we die figuurlijke deken dikker, waardoor de aarde meer warmte vasthoudt. CO2 speelt hierbij de belangrijkste rol; de hoeveelheid waterdamp – eveneens een zeer sterk broeikasgas – fungeert als een versterkende factor, aangezien warme lucht meer waterdamp kan bevatten. Al in 1896 berekende Svante Arrhenius dat de uitstoot van CO2 als gevolg van de toenemende industrialisatie tot opwarming zou leiden. Die voorspelling bleek vele decennia later inderdaad uit te komen.
De drie factoren die de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van een planeet bepalen: de inkomende zonnestraling; het aandeel daarvan dat gereflecteerd wordt; de warmtestraling van de planeet zelf. Broeikasgassen beïnvloeden hoeveel van de warmtestraling daadwerkelijk de planeet verlaat. Illustratie door Marije Mooren.
2 De rol van CO2 in het klimaat
De CO2-concentratie stijgt ongekend snel en is nu aanzienlijk hoger dan in de afgelopen paar miljoen jaar is voorgekomen. De koolstofatomen in de CO2 wijzen uit dat deze toename voornamelijk is veroorzaakt door het verbranden van fossiele brandstoffen zoals olie, gas en steenkool. Daarnaast komt het vrij bij ontbossing. De CO2 die we uitstoten wordt voor ongeveer de helft opgenomen door oceanen (die daardoor verzuren) en door extra plantengroei. De andere helft blijft voor lange tijd, een deel zelfs vele duizenden jaren, in de atmosfeer. Ook in het verre verleden hebben veranderingen in het CO2-gehalte van de atmosfeer grote invloed gehad op het klimaat.
De CO2-concentratie over de afgelopen 800.000 jaar op basis van luchtbelletjes in ijsboorkernen en recent op basis van directe observaties in de atmosfeer. Grafiek door Jos Hagelaars op basis van publiekelijk beschikbare data.
3 Het klimaat verandert in hoog tempo
Het aardoppervlak is nu ruim 1°C warmer dan in de tweede helft van de 19e eeuw, toen met systematische metingen is begonnen. Dat lijkt weinig, maar bedenk dat tijdens de laatste ijstijd het aardoppervlak ‘slechts’ een graad of vijf kouder was dan nu. Vanwege natuurlijke variatie gaat de opwarming niet monotoon, maar met ups en downs. Als gevolg van de opwarming krimpen gletsjers, neemt de hoeveelheid zee-ijs in het Noordpoolgebied af, smelt er steeds meer ijs van de grote ijskappen, stijgt de zeespiegel en treden er allerlei veranderingen op in ecosystemen.
De geobserveerde opwarming van de aarde van 1850 tot 2019. De dikke, zwarte lijn is een lopend gemiddelde van de jaarlijkse waarden (dunne, gekleurde lijnen) van verschillende onderzoeksgroepen. Grafiek door Jos Hagelaars op basis van publiekelijk beschikbare data.
4 Oorzaken van klimaatverandering
Klimaatmodellen, waarin de kennis van het klimaatsysteem in wiskundige formules is gevat, kunnen het geobserveerde temperatuurverloop goed simuleren – maar alleen als zowel natuurlijke als menselijke factoren worden meegenomen. De klimaatmodellen bevestigen wat te verwachten is op basis van welbegrepen natuurkundige theorie. Ook zijn veel klimaatveranderingen uit het verre verleden alleen te verklaren door een aanzienlijke invloed van CO2. Daarnaast wordt de menselijke oorzaak van de huidige opwarming bevestigd door specifieke ‘vingerafdrukken’ van het versterkte broeikaseffect. Zo blijkt uit metingen vanaf satellieten en vanaf de grond dat de aarde inderdaad meer warmtestraling vasthoudt, precies in die golflengten waar CO2 en andere broeikasgassen de straling absorberen.
De verandering in de mondiaal gemiddelde temperatuur sinds 1880 op basis van waarnemingen (dunne, zwarte lijn) en modellen (dikke, blauwe lijn is het modelgemiddelde; lichtblauwe gebied is de modelspreiding). Grafiek door Jos Hagelaars op basis van Lewandowsky et al.
Natuurlijk zijn er naast broeikasgassen ook andere factoren die het klimaat beïnvloeden. Zo zorgen vulkaanuitbarstingen voor een tijdelijke afkoeling doordat de uitgestoten zwaveldeeltjes zonlicht weerkaatsen. Ook bij veel menselijke activiteiten komen dergelijke aerosolen vrij, waardoor het opwarmende effect van broeikasgassen enigszins wordt getemperd. De zonneactiviteit varieert over een elfjarige cyclus, maar is sinds de jaren ’50 van de vorige eeuw juist iets gedaald. Andere natuurlijke processen opereren veel te langzaam om de naar geologische maatstaven pijlsnelle opwarming te kunnen verklaren.
De invloed van de zon, vulkanen, broeikasgassen, en aerosolen op de temperatuurverandering van 1850 tot 2017, op basis van een statistische methode die de beste match bepaalt tussen die verschillende factoren en de observaties (zwarte cirkels). Grafiek door Jos Hagelaars op basis van Zeke Hausfather op CarbonBrief.
5 Toekomstprojecties
De opwarming die we in de toekomst kunnen verwachten hangt sterk af van de hoeveelheid broeikasgassen die wij met z’n allen nog gaan uitstoten. Daarom kunnen er alleen conditionele voorspellingen (als …, dan …) worden gedaan, gebaseerd op mogelijke emissiescenario’s. Als de emissies heel snel worden teruggeschroefd (zoals in het RCP2.6 scenario, blauw in de grafiek) kan de opwarming beperkt blijven tot onder twee graden ten opzichte van het pre-industriële niveau. Zonder enige vorm van klimaatbeleid (zoals in het RCP8.5 scenario, rood in de grafiek) zal de aarde aan het eind van deze eeuw zo’n drieënhalf tot zes graden zijn opgewarmd. Er is dus nog een behoorlijke onzekerheidsmarge voor de mate van opwarming. Dat komt omdat we niet precies weten hoe gevoelig het klimaat is voor veranderingen in bijvoorbeeld de CO2-concentratie. Niettemin is het duidelijk dat een heel forse emissiereductie nodig is om de opwarming tot maximaal twee graden te beperken.
Toekomstprojecties van de opwarming na 2005 op basis van twee verschillende emissiescenario’s: RCP2.6 met ambitieus klimaatbeleid en RCP8.5 zonder klimaatbeleid. De grafiek begint in 1950, toen de aarde al een paar tienden van een graad warmer was dan eind 19de eeuw. Grafiek door Jos Hagelaars op basis van figuur 1a uit IPCC SROCC 2019.
6 Gevolgen van klimaatverandering
Elk aspect van het leven wordt direct of indirect door klimaatverandering beïnvloed. Door de hogere temperaturen neemt de verdamping toe, wat tot droogte kan leiden en daardoor bijvoorbeeld tot een grotere kans op bosbranden. Extreme neerslag neemt echter eveneens toe, met wateroverlast tot gevolg. Door het uitzetten van het warmere water en het smelten van ijs stijgt de zeespiegel. De natuur kan in veel gevallen de snelle veranderingen van het klimaat niet bijbenen. De meeste koraalriffen, ook wel bekend als de kraamkamer van de oceanen, zullen het einde van deze eeuw waarschijnlijk niet halen. De voedselproductie kan door klimaatverandering onder druk komen te staan, al is dat sterk afhankelijk van de regio. Door bijvoorbeeld ondervoeding, wateroverlast en een groter verspreidingsgebied van bepaalde infectieziekten beïnvloedt klimaatverandering ook de volksgezondheid. In sommige gebieden kan de hitte zelf levensbedreigend worden.
Veel bestaande problemen worden door klimaatverandering verergerd, bijvoorbeeld honger, armoede, gezondheid, natuurrampen, maatschappelijke ontwrichting, en dergelijke. De gevolgen hangen natuurlijk sterk af van de mate van opwarming. En die hebben we – gelukkig – grotendeels zelf in de hand.
We zullen ons hoe dan ook moeten aanpassen aan een veranderend klimaat. Om de opwarming te beperken zullen we daarnaast de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen fors moeten reduceren. Aangezien we nu nog voornamelijk van fossiele brandstoffen afhankelijk zijn is een energietransitie daarvoor van wezenlijk belang. Een belangrijke rol is daarbij weggelegd voor energie-efficiëntie, maar desondanks is de verwachting dat de mondiale vraag naar energie vooralsnog fors zal toenemen. Als onderdeel van de transitie zullen we een groter deel van de energievraag gaan afdekken met elektriciteit, en voor specifieke toepassingen wellicht met waterstof of biomassa. Windenergie en zonne-energie zijn bekende duurzame energiebronnen met een zeer lage CO2-uitstoot per kWh aan opgewekte elektriciteit. De snelle kostendaling hiervan heeft zelfs experts verrast.
De uitdaging is van een dusdanige omvang dat we ook minder populaire opties, zoals biomassa, CO2-opslag en kernenergie, zullen moeten overwegen, natuurlijk met open oog voor de voor- en nadelen die aan elke energiebron kleven. Hoe meer opties we uitsluiten van het palet aan oplossingen, hoe moeilijker het wordt om de CO2-uitstoot daadwerkelijk naar nul te brengen. Naast de energietransitie zullen we ook kritisch moeten kijken naar het landgebruik, en bijvoorbeeld ontbossing zoveel mogelijk tegengaan.
Technisch en economisch is er veel mogelijk, maar de politieke en maatschappelijke werkelijkheid blijkt weerbarstig: wereldwijd is de uitstoot nog nauwelijks gereduceerd (afgezien van de tijdelijke daling door de coronacrisis). Het tempo waarin we de omslag naar een CO2-neutrale economie maken beïnvloedt de mate van opwarming waarmee de mensheid voor vele duizenden jaren te maken zal hebben.
Windturbines op zee. Illustratie CC Andreas Klinke Johannsen
Nawoord
Laten we, juist in tijden van crisis, het hoofd helder houden en vertrouwen op de wetenschap als methode bij uitstek om de werkelijkheid om ons heen te begrijpen. Vervolgens kunnen we, mede op basis van die wetenschappelijke informatie, bepalen hoe we met de crisis om willen gaan. In de politieke besluitvorming daarover kunnen we het natuurlijk hartgrondig met elkaar oneens zijn. Maar een gedeelde visie op de werkelijkheid, zoals de wetenschap die met enig voorbehoud en voortschrijdend inzicht verschaft, is daarbij onontbeerlijk. Complottheorieën en wetenschapsontkenning kunnen we missen als kiespijn.
Dit schreef ik in het kader van de coronacrisis, maar het is evenzeer van toepassing op klimaatverandering.
Aanbevolen literatuur
Overview rapporten van overkoepelende organisaties zoals het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) of Nationale Wetenschapsacademies geven een heel doorwrocht overzicht van de stand van de wetenschap.
IPCC rapporten zijn wat dat betreft de gouden standaard, maar niet altijd het meest toegankelijk. Van het meest recente ‘fifth assessment report’ is een Nederlandse samenvatting uitgebracht door het PBL en KNMI (2015). Recenter zijn enkele ‘special reports’ verschenen van het IPCC over de anderhalve graden grens, ijs en oceanen, en landgebruik.
Climate Change: Evidence and Causes, the Royal Society and the US National Academy of Sciences, 2020. Recent en goed leesbaar rapport in de vorm van veelgehoorde vragen en antwoorden en een kort overzicht van de klimaatwetenschappelijke inzichten.
The Global Climate in 2015–2019, World Meteorological Organization, 2019. Grootschalig assessment report met een focus op de veranderingen gedurende de periode 2015-2019.
World Energy Outlook, International Energy Agency, 2019. Jaarlijks assessment van trends en prognoses wat betreft het energiesysteem.
Websites van overheidsinstanties geven doorgaans een goed en neutraal overzicht van de beschikbare kennis. Relevante Nederlandse instituutswebsites zijn bijvoorbeeld:
Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut, KNMI: uitleg over veranderingen in het klimaatsysteem. Wekelijks klimaatbericht.
Planbureau voor de Leefomgeving, PBL: uitleg over beleidsmaatregelen op het gebied van klimaat, leefomgeving en energie.
Compendium voor de Leefomgeving, CLO: feiten en cijfers over klimaatverandering en het energiesysteem.
Op internet is ontzettend veel informatie te vinden over klimaatverandering, maar met veel variatie in de betrouwbaarheid. Enkele websites die zich baseren op de wetenschappelijke inzichten zijn de volgende:
Klimaatverandering: context, reflectie & discussie. Dit is het blog dat ik samen met drie anderen onderhoud. Een lijst met blogposts, gerangschikt naar onderwerp, is hier te vinden.
