Door Rolf Schuttenhelm
Vrijwel alle Nederlanders zijn het erover eens dat de aarde warmer wordt, en een meerderheid ziet de mens als belangrijkste veroorzaker. Maar hoe zit het nou eigenlijk met het bewijs? NU.nl zet de acht belangrijkste klimaatzekerheden op een rij.
Slechts 6 procent van Nederlanders denkt dat de aarde niet warmer wordt of is daar onzeker over. Dat blijkt uit een CBS-onderzoek uit 2021. Een meerderheid denkt dat de mens de belangrijkste veroorzaker is van de opwarming, maar ook dat het deels natuurlijk is.
Wat zegt de wetenschap daar eigenlijk over? Hieronder zetten we de acht belangrijkste hoofdlijnen op een rij.
Acht belangrijke klimaatzekerheden
1. Het is zeker dat de aarde opwarmt. Dat valt te meten, met thermometers - heel veel thermometers: elfduizend weerstations, duizend weermasten op grotere hoogtes, meer dan duizend weerboeien in de oceanen en nog eens zevenduizend schepen en drieduizend vliegtuigen die structureel metingen doorgeven.
Deze metingen worden gecorrigeerd voor invloeden van buitenaf, zoals de uitbreiding van stedelijke gebieden en een historische meetfout aan boord van schepen - de 'emmercorrectiefactor'.
Sinds het einde van de jaren zeventig wordt de temperatuur van de aarde bovendien gemeten met satellieten. Die geven een goed dekkend beeld, inclusief de oceanen.
Conclusie: sinds het einde van de 19e eeuw is de aarde gemiddeld 1,2 graden opgewarmd. Daar komt momenteel elke tien jaar ongeveer 0,2 graden bij. Boven land gaat de opwarming sneller. In Nederland is het al 2,3 graden warmer dan rond het jaar 1900.
(Het woord 'zekerheid' is overigens spreektaal. In natuurwetenschappen bestaat wel een hoogste niveau van bewijs - de 'gouden standaard'. Dan is de kans dat iets onwaar is kleiner dan één op 3,5 miljoen. Op basis van satellietwaarnemingen werd dat punt in 2005 gepasseerd. Sindsdien is uitgesloten dat de waargenomen opwarming onderdeel is van de natuurlijke variatie van het aardse klimaat.)
2. De opwarming verloopt 'onnatuurlijk' snel. Het is ook mogelijk terug te kijken in het verleden van het aardse klimaat. Jaarringen in bomen en koraalriffen, druipsteen in grotten, afzettingen op de oceaanbodem en bijvoorbeeld de chemische samenstelling van zuurstofbelletjes in kilometersdikke ijskappen veranderen naarmate het warmer of kouder is.
Hierdoor weten we dat de huidige klimaatverandering (veel) sneller gaat dan klimaatveranderingen uit het verre aardse verleden.
3. Het is zeker dat de CO2-concentratie van de aarde stijgt. Ook dit valt te meten in de atmosfeer. Dat gebeurt onder andere op Hawaï. Midden op de Grote Oceaan heb je daar een goed beeld van de gemiddelde concentratie.
Zulke metingen zijn in 1958 begonnen. Wie verder terug wil kijken, kan door de atmosfeer tijdreizen met boringen in ijskappen. Dankzij luchtbelletjes die in dat ijs gevangen zitten, weten we dat de CO2-concentratie in de afgelopen tienduizend jaar vrijwel stabiel was, tussen 260 en 280 'deeltjes per miljoen'.
De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer is nu ruim anderhalf keer zo hoog. De stijging valt samen met het begin van de industriële revolutie. Sinds de tweede helft van de twintigste eeuw gaat de CO2-stijging sneller. Ook de hoeveelheid methaan is sterk gestegen.
4. Het is zeker dat de aarde opwarmt als de CO2-concentratie stijgt. Het broeikaseffect werd in 1822 ontdekt door de natuurkundige Joseph Fourier. Gezien de afstand van de aarde tot de zon zou het op aarde veel kouder moeten zijn (gemiddeld 18 graden onder nul).
Halverwege de 19e eeuw konden natuurkundigen als Eunice Foote en John Tyndall de broeikaswerking van onder andere CO2 en methaan al met experimenten aantonen.
Dat een stijging van die gassen zou leiden tot een mondiale opwarming werd ook al in de 19e eeuw geopperd, door de Zweedse natuurkundige Svante Arrhenius. Deze drie inzichten staan tot de dag van vandaag overeind (en worden door modern onderzoek verfijnd).
5. Het is zeker dat deze CO2-stijging vooral door fossiele brandstoffen komt. Dat weten we door specifieker te kijken naar het CO2 in de atmosfeer, via zogeheten isotopenonderzoek.
Het molecuul CO2 bestaat uit twee zuurstofatomen en een koolstofatoom. Die koolstofatomen verschillen iets in gewicht, afhankelijk van of ze afkomstig zijn uit de levende natuur, vulkaanuitbarstingen of miljoenen jaren oude lagen steenkool, olie en aardgas. De fossiele koolstof is het lichtst, en dat aandeel (koolstof-12 geheten) neemt ook toe in de atmosfeer.
Ook de stijging van het broeikasgas methaan komt door menselijk toedoen.
6. Het is ook zeker dat de huidige opwarming niet natuurlijk is. De belangrijkste energiebron van het aardse klimaat is de zon. Los van kleinere schommelingen zijn er maar twee mogelijke manieren waarop de aarde kan opwarmen:
Áls de zon actiever zou zijn geworden, zou dat de gehele atmosfeer opwarmen, ook op zeer grote hoogte. Ontstaat de opwarming doordat broeikasgassen meer warmte vasthouden, dan wordt alleen de onderste laag van de atmosfeer (waar die extra broeikasgassen zich bevinden) warmer. De buitenlaag bevindt zich buiten de 'deken van broeikasgassen' en wordt dan juist kouder.
Dat laatste is het geval. Terwijl de lucht aan het aardoppervlak steeds warmer wordt, blijkt uit satellietmetingen van NASA dat een zeer ijle luchtlaag op 50 tot 85 kilometer hoogte juist afkoelt. (Wij merken daar niets van: ons 'weer' bevindt zich grofweg in de onderste 10 kilometer van de atmosfeer.)
Zonne-intensiteit kan ook direct gemeten worden. Die is gemiddeld sinds 1950 juist een heel klein beetje afgenomen (een afkoelend effect van minder dan 0,1 graad).
Conclusie: de opwarming van de afgelopen decennia komt volledig door de mens.
(Een andere vorm van luchtvervuiling (met aerosolen) heeft juist een afkoelend effect. Dit effect is minder sterk dan het opwarmende effect van de stijging van broeikasgassen. Maar het is daardoor nog nauwkeuriger om te zeggen dat de waargenomen opwarming voor (ruim) méér dan 100 procent door de stijging van broeikasgassen komt.)
7. Het is zeker dat de aarde nog verder zal opwarmen, maar onzeker hoeveel. De opwarming stopt pas als de concentratie van broeikasgassen niet verder stijgt. Daarvoor zijn zeer verregaande uitstootverlagingen nodig. Het is dus onmogelijk om de opwarming op korte termijn volledig te stoppen.Hoeveel warmer het wordt is zeer onzeker. Klimaatmodellen uit het verleden wisten de opwarming tot nog toe opmerkelijk goed te voorspellen. Maar het blijft onzeker hoe het klimaatsysteem zal reageren op verdere opwarming. Als er nog meer dan 1,5 graden bijkomt, gaat het om temperaturen die tenminste 3 miljoen jaar niet zijn voorgekomen.
We weten ook niet hoeveel verder de aarde zal opwarmen, omdat onbekend is hoeveel broeikasgassen de mensheid deze eeuw nog zal uitstoten. Als de uitstoot blijft stijgen, kan de aarde in het slechtste geval nog 5 graden warmer worden. De beste gok is nu 2,5 graden. Dat is de koers als alle landen hun klimaatdoelen voor 2030 realiseren.
Zo'n getal staat niet in steen gebeiteld: die koers kan verder aanscherpen of juist verzwakken. Wel staan we er beter voor dan tien jaar geleden.
8. Het is ook zeker dat klimaatverandering grote gevolgen heeft. Sommige gevolgen, zoals een toename van extreem weer, zijn direct zichtbaar met het oplopen van de temperatuur.
Veel andere gevolgen, zoals het verlies aan biodiversiteit, treden vertraagd op. Het meest extreme voorbeeld is zeespiegelstijging. Dit komt zeer traag op start, en gaat vervolgens nog duizenden jaren door.
De uiteindelijke omvang van de gevolgen is zeer onzeker. Die onzekerheid is onder andere groot doordat gevolgen van klimaatverandering elkaar kunnen versterken. En doordat gevolgen onevenredig toenemen bij hogere opwarming. Een van de onzekerste factoren is daarom de mens.
