Deze inleiding van een serie artikelen over kantelpunten of tipping points in de klimaatverandering schreven we in 2020. Alle daarin genoemde ontwikkelingen zien we nu versnellen, en er worden nieuwe toegevoegd. Daar zijn ook steeds meer wetenschappers van overtuigd. Alleen de politiek niet, en daardoor blijven de maatregelen uit die rampen kunnen – en zouden moeten – voorkomen. Dat staat in het recente Global Tipping Points rapport.
Vijf belangrijke natuurlijke drempels dreigen nu al te worden overschreden, volgens het Global Tipping Points rapport, en drie andere kunnen worden bereikt in de jaren 2030 als de wereld 1,5C (2,7F) warmer wordt dan de pre-industriële temperaturen. Het teweegbrengen van deze planetaire verschuivingen zal gevaarlijke en ingrijpende schade toebrengen aan mens en natuur die niet ongedaan kan worden gemaakt.
“Omslagpunten in het aardsysteem vormen bedreigingen van een omvang waarmee de mensheid nog nooit te maken heeft gehad”, zegt Tim Lenton van het Global Systems Institute van de Universiteit van Exeter in The Guardian. “Ze kunnen verwoestende domino-effecten veroorzaken, waaronder het verlies van hele ecosystemen en de capaciteit om basisgewassen te verbouwen, met maatschappelijke gevolgen zoals massale ontheemding, politieke instabiliteit en financiële ineenstorting.
De omslagpunten die gevaar lopen zijn onder andere het instorten van grote ijskappen in Groenland en West-Antarctica, het op grote schaal ontdooien van permafrost, het afsterven van koraalriffen in warme wateren en het instorten van een oceaanstroming in de Noord-Atlantische Oceaan.
In tegenstelling tot andere klimaatveranderingen, zoals hetere hittegolven en hevigere regenval, verschuiven deze systemen niet langzaam met de uitstoot van broeikasgassen mee, maar kunnen ze van de ene toestand omslaan naar een heel andere. Wanneer een klimaatsysteem kantelt – soms met een plotselinge schok – kan dit de manier waarop de planeet werkt permanent veranderen.
Steeds meer tipping points
Wetenschappers waarschuwen dat er grote onzekerheden zijn over wanneer dergelijke systemen zullen omslaan, maar het rapport ontdekte dat er binnenkort mogelijk nog drie aan de lijst zullen worden toegevoegd. Dit zijn mangrovebossen en zeegrasvelden, die naar verwachting in sommige regio’s zullen afsterven als de temperaturen tussen 1,5C en 2C stijgen, en boreale bossen, die al bij 1,4C verwarming of pas bij 5C kunnen omslaan.
Wetenschappers hebben gewaarschuwd dat sommige verschuivingen feedbacklussen kunnen creëren die de planeet verder opwarmen of weerpatronen kunnen veranderen op een manier die andere omslagpunten in gang zet.
De onderzoekers zeiden dat de systemen zo nauw met elkaar verbonden waren dat ze “omslagcascades” niet konden uitsluiten. Als de Groenlandse ijskap bijvoorbeeld uiteenvalt, kan dat leiden tot een abrupte verschuiving in de Atlantische Meridionale Overturning Circulatie, een belangrijke stroming die de meeste warmte aan de Golfstroom levert. Dat kan op zijn beurt de El Niño zuidelijke oscillatie versterken, een van de krachtigste weerpatronen op aarde.
Co-auteur Sina Loriani, van het Potsdam Institute for Climate Impact Research, zei dat het omslagpunt rampzalig kan zijn en zeer serieus moet worden genomen, ondanks de resterende onzekerheden.
De Intergouvernementele Werkgroep inzake Klimaatverandering concludeerde in haar laatste beoordeling van de wetenschap over klimaatverandering dat omslagdrempels onduidelijk zijn, maar dat de gevaren waarschijnlijker worden naarmate de planeet opwarmt.
Het rapport zegt: “Risico’s die samenhangen met grootschalige enkelvoudige gebeurtenissen of omslagpunten, zoals instabiliteit van de ijskappen of verlies van ecosystemen van tropische bossen, gaan over naar een hoog risico tussen 1,5C en 2,5C en naar een zeer hoog risico tussen 2,5C en 4C.”
Het omslagpuntrapport keek ook naar wat het “positieve omslagpunten” noemde, zoals de kelderende prijs van hernieuwbare energie en de groei in de verkoop van elektrische voertuigen. Dergelijke verschuivingen komen niet vanzelf, maar moeten mogelijk worden gemaakt door innovatie te stimuleren, markten vorm te geven, het bedrijfsleven te reguleren en het publiek voor te lichten en te mobiliseren.
Een studie van de co-auteur van het rapport, Manjana Milkoreit, waarschuwde vorig jaar voor het te veel gebruiken van het label sociaal omslagpunt door oplossingen te beloven die niet op schaal bestaan of niet gecontroleerd kunnen worden.
Wat we eerder schreven:
Sinds de toespraak van natuurkundige en klimaatwetenschapper James Hansen voor het Amerikaanse Congres in 1988, weten we dat het klimaat dreigt te veranderen als gevolg van door de mens uitgestoten broeikasgassen. Volgens Hansen kan dat, als we er niet snel genoeg mee stoppen, zo erg worden dat de aarde onleefbaar wordt. Zijn toespraak had effect.
In dat jaar werd door de VN binnen het Environmental programme (UNEP) en de World Metereological Organisation (WMO) ook het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC) opgericht. Daarin bundelden duizenden wetenschappers over de hele wereld hun kennis om klimaatverandering nader te onderzoeken en daarover gemeenschappelijk te rapporteren. Vrijwel tegelijkertijd bundelde het Amerikaanse petroleum instituut (API) samen met Ford en General Motors alle krachten in de sector om via quasi wetenschappelijke instituten en propaganda in de media twijfel te zaaien over klimaatverandering. Na het ontkennen van de schadelijkheid van roken en het ontkennen van het gat in de ozonlaag ontstond daarmee de krachtigste lobbybeweging ooit van klimaatontkenners (Zie Zembla 15 oktober 2020).
Nu, 33 jaar later, gaat er geen dag voorbij zonder aandacht voor klimaatverandering. Maar desondanks lijkt het of de boodschap dat we geen tijd meer te verliezen hebben om de temperatuurstijging van de aarde te beteugelen, nog steeds niet echt doordringt. We hebben het in 2015 in Parijs wel met 195, dus bijna alle, landen van de wereld afgesproken, maar voorlopig blijft de concentratie broeikasgassen onverminderd stijgen. De jaarlijkse hoeveelheid broeikasgassen die wereldwijd wordt uitgestoten lijkt dan wel zijn piek bereikt te hebben, maar zolang het niet volledig is gestopt, neemt de hoeveelheid in de atmosfeer nog steeds toe. Sinds 1960 is de concentratie gestegen van 315 tot 415 ppm. Aanvankelijk gebeurde dat met 1ppm per jaar maar de laatste jaren komt er zelfs 2,5 ppm per jaar bij.
Toch hebben we de technieken om fossiele energie te vervangen door duurzame energie al in huis en deze worden bovendien snel goedkoper. In 2020 leverden nieuwe installaties voor elektriciteit uit wind en zon zelfs goedkopere stroom dan bestaande kolencentrales. Elke weldenkende econoom weet dat niets doen veel duurder is dan ingrijpen, en toch wordt nog vaak gezegd dat het onmogelijk is of onbetaalbaar. Het is een halsstarrigheid die wel begrijpelijk is vanuit de gevestigde belangen van de olie en gasindustrie en een vrees voor grote veranderingen bij politici, maar toch zeer onverstandig. Daar waar initiatiefnemers wel vaart willen maken, lopen ze tegen tijdverslindende procedures aan omdat een aantal mensen windparken en zonneparken lelijk vinden.
Anderhalve graad erbij, wat maakt dat uit?
Door veel mensen worden, ondanks tal van doemscenario’s, noodzaak en urgentie niet erg serieus genomen. Veel gehoorde opmerkingen zijn: “Is het zo erg als het over 30 jaar 0,5 graad C warmer is?” of “Is een paar graden warmer niet gewoon lekker?” en “Is het niet al vaker gebeurd dat de temperatuur een paar graden steeg en daarna weer daalde?” De reden achter de afspraken van Parijs om de gemiddelde opwarming op aarde niet verder dan 1,5 tot 2 graden te laten oplopen, is niet dat een paar graden warmer niet gewoon “lekker” zou zijn. Die is gebaseerd op de gefundeerde vrees van duizenden klimaatwetenschappers dat voorbij die waarde een kantelpunt voor het klimaat wordt overschreden.
Volgens vrijwel alle serieuze wetenschappers is klimaatverandering namelijk te vergelijken met een kano die opeens omkiept als je net iets te veel overhelt. Voorbij het kantelpunt van 1,5 à 2 graden zou de geleidelijke opwarming steeds sterker versnellen en dan vrij plotseling binnen een tiental jaren doorschieten naar 3, 4 of zelfs 10 graden. Volgens het laatste IPCC rapport van 2018 moeten we “de emissie van broeikasgassen binnen 10 jaar halveren om deze catastrofale ontwikkeling van het klimaat, die de aarde voor mensen en miljoenen andere soorten onleefbaar zou kunnen maken, te vermijden.”
Toch maakt de vrees voor het hele erge nog te weinig indruk. Dat de mensheid al bij 3 a 4 graden opwarming zou kunnen uitsterven, klinkt als een ongeloofwaardig doemscenario en doemdenkers worden zelden serieus genomen. Niet alleen omdat men graag wegkijkt voor het hele erge, maar ook omdat men denkt dat het slechts angstvisioenen zijn zonder wetenschappelijke basis, of omdat men de ingewikkelde processen die tot een kantelpunt leiden niet kent of niet begrijpt.
Daarom is het goed om een overzicht te geven van de huidige kennis en een begrijpelijke uitleg over kantelpunten.
Over kantelpunten en terugkoppeling
Het woord kantelpunt of “tipping point” suggereert dat er sprake is van een omslag. Zoals in het beeld van de kano of zoals bij het dalen van de koorts of een andere kwade ontwikkeling die ten goede keert. Een kantelpunt voor het klimaat is echter geen omslag in een andere richting, maar een versterking of versnelling van de trend naar een veel hoger niveau, waardoor de opwarming autonoom verder gaat en de mensheid niet meer in staat is dit te stoppen.
Het algemene mechanisme is dat één of meer gevolgen van de opwarming de oorzaak van de opwarming opnieuw versterken. Dit heet positieve terugkoppeling (positive reinforcement). Als meerdere processen met een positieve terugkoppeling samenvallen of elkaar in een soort kettingreactie opvolgen, kan een klein beetje opwarming in relatief korte tijd tot een hele sterke opwarming leiden.
Het idee komt niet uit de lucht vallen. Er zijn sterke aanwijzingen dat het klimaat op aarde al vaker over een kantelpunt is heengegaan. Tussen 500 miljoen en 65 miljoen jaar geleden heeft dit al vijf keer geleid tot een dramatische sterfte van planten en dieren. Tijdens zo’n uitstervingsgolf (mass extinction) verdween 60 tot 90 % van alle soorten. De gebeurtenissen zijn terug te vinden in geologische afzettingen en de fossielen van planten en dieren die zich daarin bevinden.
We hoeven echter niet eens zo heel erg ver terug te gaan in de tijd om te zien dat het klimaat kan kantelen. Sinds ongeveer 2 miljoen jaar bevindt zich ijs op de beide polen. Op Groenland en Antarctica is de ijskap enkele kilometers dik en bestaat uit laagjes bevroren sneeuw die gedurende vele jaren op elkaar zijn gestapeld. Die laagjes vormen als het ware een logboek van het klimaat. Dit logboek is met moderne technieken tot 800.000 jaar vrij nauwkeurig af te lezen en onthult tientallen kantelpunten waarbij de temperatuur op aarde binnen relatief korte tijd tot wel 10 graden steeg.
Kanteling van het klimaatsysteem is dus mogelijk, maar dat wil niet zeggen dat de oorzaak steeds dezelfde is. De tijdschaal waarop de kantelpunten in de ijstijden zich afspeelden is een paar duizend jaar en het is maar de vraag of zoiets ook binnen enkele tientallen jaren kan gebeuren. Als dat wel zo is, kunnen we met maatregelen om de opwarming tegen te gaan misschien niet snel genoeg zijn. Dat is angstwekkend, maar angst is een slechte raadgever en, hoewel het niet trendy is, doen we er beter aan naar de wetenschap te luisteren.
Om het risico voor het bereiken van een kantelpunt binnen afzienbare tijd (tot bijvoorbeeld 2050) te kunnen inschatten, is gedegen kennis nodig omtrent de onderliggende processen. We moeten heel veel factoren eerst nog beter meten en zowel de afzonderlijke versterkende factoren als de combinatie of een eventuele kettingreactie beter begrijpen, zo mogelijk kwantificeren of in natuurkundige formules vatten en ze dan invoeren in de moderne computermodellen. Daarmee kunnen we dan eventueel gaan voorspellen. Dat is nog niet zo eenvoudig en als we zouden wachten tot de wetenschap alles zeker weet, is het waarschijnlijk te laat om het tij nog te keren.
Ik ben geen klimaatdeskundige, laat staan dat ik de kennis van duizenden wetenschappers die gebundeld is in de rapporten van IPCC kan bevatten. Toch wil ik proberen door lezen en checken van wetenschappelijke en gereviewde publicaties een stuk of 20 afzonderlijke processen voor iedereen begrijpelijk te beschrijven en daarbij na te gaan of en hoe snel die processen volgens de laatste inzichten alleen of met elkaar tot een kanteling van het klimaat kunnen leiden. Behalve deze inleiding en de samenvatting aan het eind is de inhoud verdeeld in de volgende hoofdstukken:
2 Overeenkomsten en verschillen met de ijstijden
3 Positieve terugkoppelingen door smeltend ijs
4 Versterking door verandering van straalstromen
5 De rol van methaan als versterker van klimaatopwarming
6 Positieve terugkoppeling door verzuring en warmer oceaanwater
In deze serie columns wil ik overigens niet te lang stil staan bij de effecten op mens en natuur als de gemiddelde temperatuur op aarde 3 of zelfs 4 graden warmer is. Een korte schets over de effecten per graad is te lezen op de site http://globalwarming.berrens.nl/globalwarming.htm#: of de uitgebreide versie in het laatste boek van Mark Lynas .
Voor wie wil huiveren en niet te gevoelig is voor depressiviteit is het boek “De onbewoonbare aarde” van David Wallace-Wells aan te bevelen.
Han Blok en Peter van Vliet
[ De eerste versie van deze inleiding werd op 29 december 2020 gepubliceerd ]
