2 april, 2019 - Auteur: Martijn van Mensvoort - dit artikel gaat nog herschreven worden op basis van meer specifieke informatie informatie in het onderzoek van Gebbie & Huybers (jan 2019)
Neemt de mens het klimaat in eigen hand door minder CO2 te produceren?
In de warme middeleeuwen werd veel warmte opgeslagen in de oceanen, welke zich in de kleine ijstijd verspreidde naar de diepzee; verplaatsing naar hoger gelegen oceaanwater volgde, met als resultaat: temperatuurstijging in de 20-ste eeuw.
Het klimaat waarin we leven is grotendeels het resultaat van circulatiepatronen binnen de oceanen; de temperatuur aan het oppervlak van de oceanen is gemiddeld immers ook warmer dan de atmosfeer. Temperatuurmetingen van satellieten tonen aan dat de 'warmtepomp' van het oceaansysteem afgelopen 2 decennia verantwoordelijk is geweest voor de grootste temperatuur fluctuaties; het El Niño effect speelde hierbij een belangrijke rol.
In de Grote Oceaan (Stille Oceaan) werden in december 1997 en december 2015 piekwaarden geregistreerd in de Oceaan Niño Index [ONI]; vervolgens werd nog geen 2 maanden later via satellietmetingen de hoogste temperatuur anomalie waarden op maandbasis geregistreerd. Dit gebeurde in respectievelijk maart 1998 en februari 2016, waarbij de laatste piek bijna 18 jaar later niet veel meer dan ruim 0,1 °C hoger lag dan de eerste piek. Binnen het perspectief van de satellietmetingen steeg de gemiddelde temperatuur wereldwijd afgelopen twee decennia ondertussen met ongeveer 0,13 °C per 10 jaar; bij het gemiddelde op basis land- en zeemetingen zoals deze bijvoorbeeld door de NASA worden gepresenteerd, lag het gemiddelde wel enkele honderdsten van een graad Celsius hoger. Omdat satelliet data pas vanaf 1979 beschikbaar is wordt in de illustratie met 12 klimatologische factoren hieronder enkel gewerkt met temperatuur data op basis van de combinatie van land- en zeemetingen.
Data gebruikt in illustratie: 2 Degrees Institute (temperatuur, CO2 & zeeniveau), NASA (land- & zeetemperatuur), Our World in Data (menselijke CO2) & oceaanlagen temperatuur; onderlinge correlaties worden beschreven in een aanvullende illustratie. De twee plateaus zichtbaar bij de temperatuur ontwikkeling van de oppervlakte- en bovenste zeelaag zijn beide het gevolg van een neergaande fase in de PDO-cyclus van de Grote Oceaan (welke een totale omloop cyclus kent van ongeveer 60 jaar).
Ondertussen liepen de CO2 concentraties in de atmosfeer wereldwijd tussen de 'super El Niño' jaren 1997/1998 en 2015/2016 wel gestaag op van 367 ppm naar 405 ppm (een stijging van ruim 10%); de door de mens geproduceerde CO2 groeide procentueel nog sneller van 24 Gigaton naar ruim 36 Gigaton (een stijging van maar liefst 50%). Overigens, de wereldpopulatie groeide in dit tijdsbestek van 18 jaar met van 6.0 miljard naar 7.5 miljard (een stijging van 25%) en ondertussen groeide de gemiddelde levensverwachting van de wereldburger van 65 jaar naar 72 jaar (een stijging van ruim 10%).
De illustratie met de 12 klimatologische factoren beschrijft hoe diverse klimatologische factoren zich in de 20-ste eeuw hebben ontwikkeld; de 12 factoren zijn gerangschikt op basis van de sterkste onderlinge correlaties. Het mag opmerkelijk worden genoemd dat de CO2 in de atmosfeer (+ in iets mindere mate de menselijke CO2 productie) aanzienlijk sterker met de wereldbevolking blijkt te correleren dan met de klimatologische factoren gerelateerd aan respectievelijk de zeespiegel en de 8 factoren die gerelateerd zijn aan temperatuur.
De temperatuur lijkt zich met een stijging van ruim 0,1 °C in 18 jaar tijd wereldwijd zelfs weinig aan te hebben getrokken van de toename van de CO2 in de atmosfeer. Bovendien nam de hoeveelheid 'bladgroen' in deze periode wereldwijd flink toe met behulp van meer CO2 in de atmosfeer; immers, voor groei van vegetatie op basis van fotosynthese is een mix van zonlicht, water... en CO2 nodig.
De vergroening van de aarde, welke zich o.a. manifesteert in de vorm van het oprukken van de boomgrens richting de polen, levert in de cyclus van de natuur verkoeling op doordat energie wordt opgeslagen in de vorm van vegetatie. Is er überhaupt wel sprake van een oorzakelijk verband tussen de snelle stijging van de CO2 en de gestage stijging van de temperatuur in de 20-ste eeuw, zoals o.a. door het KNMI en het klimaat panel (IPCC) van de Verenigde Naties wordt gesuggereerd?
Er bestaat consensus over dat een verdubbeling van de CO2 in de atmosfeer bij verder gelijkblijvende omstandigheden voor een temperatuurverhoging van 1 °C, echter over de impact hiervan op andere factoren zoals wolken en waterdamp wordt vooral gespeculeerd. Het IPCC verondersteld dat een positieve stralingsforcering op basis van een theorie die is gebaseerd op een laboratorium model, echter uit metingen in de atmosfeer blijkt dat stralingsforcering van wolken en waterdamp welhaast zeker negatief moet zijn waardoor de netto impact van een verdubbeling van CO2 beperkt zou kunnen blijven tot een onmeetbaar effect van slechts enkele tienden van een graad Celsius.
De natuur levert overigens meer bewijs dat wijst in de richting van een dempende werking via een negatieve stralingsforcering door de kringloop van H2O. Want in de natuurlijke dag en seizoenen cyclus zien we dat temperatuur en CO2 bijvoorbeeld tegenpolen vormen (net zoals zuurstof en CO2 tegenpolen vormen in de dagelijkse cyclus), waarbij CO2 via tussenkomst van de vegetatie altijd met vertraging reageert op temperatuurwisselingen. En ook uit het geologisch verleden blijkt dat CO2 vaak ongeveer 200 tot 1100 jaar achter liep t.o.v. de temperatuur; dit gebeurde hierbij vooral omdat het oceaansysteem met nog veel meer vertraging reageert op veranderingen in de temperatuur. De ijstijden cyclus op aarde is tijdens de afgelopen miljoen jaar voor een belangrijk deel bepaald door de astronomische Milankovitch cycli.
In de natuurkunde zijn ook geen fenomenen waargenomen waaruit blijkt dat de temperatuur direct dan wel indirect moet reageren op CO2 veranderingen in de atmosfeer. Ook binnen de broeikastheorie blijkt dit geenszins het geval te zijn, maar er is wel een controversiele onbewezen hypothese die suggereert dat waterdamp de impact van andere broeikasgassen zou kunnen versterken. Ook het KNMI steunt deze hypothese. Deze hypothese houdt echter geen rekening met de mogelijkheid dat de natuur dit volledig kan compenseren via het ontstaan van vooral veel meer relatief laaghangende bewolking en meer neerslag bij de polen; meer bewolking bij de polen levert ook belangrijke compensatie op voor het verdwijnen van zeeijs, want meer wolken zorgen voor meer weerkaatsing van zonlicht (= het albedo effect van wolken vormt een belangrijke factor in het energie budget van de aarde) en meer neerslag.
Sinds 2009 is al bekend dat de lucht in Europa afgelopen decennia schoner is geworden met minder mist en nevel als gevolg - wat ongeveer 10% tot 20% van de +0,5 °C opwarming verklaard die voor Europa overdag is waargenomen (in Oost Europa zelfs 50%). Bovendien, meldt het KNMI op haar eigen website dat mist en nevel normaal gesproken zowel overdag als 's nachts resulteren in afkoeling - wat een duidelijk aanwijzing is dat de aanwezigheid van meer waterdamp ook in de lagere atmosfeer voornamelijk een dempend effect heeft en zorgt voor afkoeling (volgens de NASA zorgen wolken netto voor maar liefst -5 °C afkoeling en volgens het IPCC komt dit overeen met een stralingsforcering van -13 W/m2).
Met het verdwijnen van mist en nevel is bijvoorbeeld in Nederland het aantal zonuren in deze periode toegenomen. Tegelijkertijd is in Nederland ook een trend zichtbaar in de vorm van meer extreme regen, in combinatie met vooral meer winterneerslag - waarbij het aantal vorstdagen wel duidelijk is afgenomen; het aantal hittegolf dagen nam nauwelijks toe (althans dit laatste was het geval voordat het KNMI in 2016 een forse statistische correctie maakte: 16 van de 23 hittegolven in de eerste helft van de 20-ste eeuw werden geschrapt waarbij de temperatuur van de warmste dagen vreemd genoeg met maar liefst 2 °C omlaag werd gecorrigeerd).
In 2010 werd buiten Europa ook vastgesteld dat in de 30% meest natte gebieden van de tropen op land met het oplopen van de temperaturen +1,8% meer neerslag per 10 jaar is gevallen; de neerslag nam met het stijgen van de temperaturen enkel vooral af in de 30% meest droge gebieden van de tropen, waar een daling van -2,3% werd geregistreerd. Kortom, de opwarming lijkt welhaast overal voor meer neerslag te hebben gezorgd - behalve in de meest droge streken van de wereld.
Echter, ondertussen gaat het IPCC al jaren uit van de veronderstelling dat wolken en waterdamp een versterkend effect hebben op CO2 waardoor de impact van een verdubbeling van CO2 theoretisch een 'klimaatgevoeligheid' oplevert van maar liefst 3 °C (ofschoon de zogenaamde 'transitieklimaagevoeligheid' wel iets lager wordt ingeschat, namelijk tussen de 1,2 en de 2,4 °C). Deze theoretische aaname verklaart direct waarom het IPCC op basis van een jaarlijkse cummulatieve CO2 toename van ruim 0,3% uitgaat van een temperatuurstijging van ongeveer 1,5 tot 2,0 °C in de 21ste eeuw. Hierbij wordt een model gebruikt waarmee enkel op basis van de combinatie van broeikasgassen en stofdeeltjes in de lucht de temperatuurschommelingen in het verleden worden verklaard; aan de klassieke klimaatfactoren (zonnestraling en vulkanische activiteit) wordt nauwelijks gewicht toegekend en aan de cycli binnen het oceanensysteem is door het IPCC überhaupt geen aandacht besteed.
Bovendien werkt het IPCC met klimaatmodellen waarin veel gewicht wordt toegekend aan de invloed vanantropogene factoren, zoals CO2 en aerosolen/stofdeeltjes (lees: factoren die deels door de mens worden geproduceerd). Echter hierbij wordt tegelijkertijd opvallend weinig gewicht toegekend aan de invloed van de klassieke natuurlijke klimaat factoren, zoals de zon en vulkanische activiteit - waarbij vulkanisme onderwater (denk aan hydrothermische bronnen) en de cycli van de oceanen zelfs helemaal worden genegeerd. Eigenlijk toont de betekenis van het begrip 'klimaatsensititeit' (lees: de temperatuur impact van een verdubbeling van de CO2) direct aan dat het IPCC moedwillig bezig is om een principe te gebruiken waarbij het alle klimaatverandering aan de CO2 probeert te koppelen, op een wijze waarbij vooral de aerosolen op speculatieve gronden willekeurig worden ingezet (zonder gebruik te maken van metingen), enkel om de klimaatmodellen bij benadering enigszins te laten correleren met temperatuurmetingen. Er is rondom het klimaat een schijnwerkelijkheid ontstaan op basis van pseudowetenschap via een wiskundige truc. De zogenaamde hockeystick controverse is een ander soortgelijk illustratief voorbeeld.
Anno 2019 is de snelheid van de stijging van de zeespiegel afgelopen 130 jaar zeer stabiel gebleven, de gemiddelde temperatuur van het totale oceaansysteem veranderde in de 20-ste eeuw nauwelijks (na een kleine daling tot 1925 van nog geen -0,01 °C volgde tot 2000 een stijging van ruim +0,07 °C). In de hele 20ste eeuw is sprake geweest van een gemiddelde stijging van netto minder dan +0,07 °C.
De drijvende kracht van het oceaansysteem wordt in onderstaande eerste video beschreven, inclusief de dynamiek die ontstaat t.g.v. het El Niño effect (waarbij de opwelling van koud zeewater vanuit de diepzee in de Grote Oceaan tijdelijk stil valt zomerseizoen van de zuidpool - er wordt dan immers minder zeeijs gevormd). De belangrijkste stabiliserende factor in het oceanen systeem is weggelegd voor de zuidpool (waar zich 90% van het ijs van de wereld bevind met op land een gemiddelde dikte van 2200 meter welke 70% van het zoetwater wereldwijd bevat). Via een onderwater waterval wordt vanuit de zuidpool een zeer stabiele 'zware' koude laag zoutwater op de bodem van een groot deel van het oceanen systeem gelegd, met een omloop cyclus van wel 1000 jaar (zie 2de video vanaf 29:22, vanaf 35:52 wordt schitterend in beeld gebracht hoe de oceaanstroom vanuit de zuidpool in beweging wordt gebracht via het ontstaan van hoge concentraties zoutwater bij de formatie van zeeijs); de bescherming van de aarde via het aardmagnetisch veld mag hierbij ook niet onbenoemd blijven omdat het bescherming biedt tegen zonnewind (zie 2de video vanaf 1:41:12). In de korte derde video wordt in detail getoond hoe de oceaanstroom zich op verschillende hoogte niveaus door het oceanen systeem verplaatst.
Bij de noordpool wordt het ijs vooral aangetroffen op Groenland (waar zich 9% van het ijs van de wereld bevind en 7% van het zoetwater); de temperatuur op Groenland is afgelopen jaren te vergelijken met de temperatuur in de jaren '30. Op de noordpool zelf wordt enkel drijvend zeeijs aangetroffen met een gemiddelde dikte van 1 tot 4 meter. De afname van vooral het drijvend zeeijs wordt grotendeels veroorzaakt door de Noord Atlantische Golf Stroom; inmiddels is afgelopen jaren door de NASA ook aangetoond dat de temperatuur van het zeewater veel meer impact heeft op de gletsjers op het vaste land van Groenland dan de temperatuur van de atmosfeer. Overigens, uit metingen blijkt dat het oppervlakte aan zeeijs bij de noordpool sinds 2007 niet meer is afgenomen.
De toename van zoet smeltwater wordt zowel bij Groenland als de zuidpool voor een groot deel veroorzaakt door de toename van neerslag bij de polen (t.g.v de opwarming van de bovenste zeelaag). En het zeeijs rondom de zuidpool bereikte in 2014 zelfs nog een record omvang sinds de aanvang van de satellietmetingen in 1981.
In het vervolg van dit artikel (welke later wordt gepresenteerd) gaan we dieper in de materie duiken. Hierbij zal duidelijk gaan worden dat de huidige temperaturen die in de lagere atmosfeer op aarde worden gemeten in het perspectief van het Holoceen tijdperk waarin we leven (= de periode na de laatste ijstijd die ongeveer 10.700 jaar geleden eindigde), nog steeds normaal is - dit kunnen we bijvoorbeeld ook al zien in de illustratie die de belangrijkste veranderingen tijdens de ijstijden cyclus toont.
We gaan ook zien hoe tijdens een ijstijd het leven op aarde zich via CO2 deels kan verplaatsen naar onder de zeespiegel; het stijgen van de zeespiegel geeft de natuur een belangrijk mechanisme waarmee het leven boven de zeespiegel in warme tijden kan worden afgeremd door minder aanvoer van vitale mineralen via de atmosfeer. CO2 verzorgt een belangrijk aspect van de levenscyclus in de natuur en vormt daarom zeker geen last voor het milieu; een ruime halvering van de huidige CO2 concentratie zou in potentie het leven op aarde zelfs direct kunnen bedreigen. Echter, uiteindelijk ontstaan veranderingen in het klimaat vooral op basis van de drijvende kracht van de zon, het complex van cycli in en rondom het oceaansysteem, in combinatie met lokale geografische- en vitale factoren.
Tenslotte zal ook dieper worden ingegaan op de controverse rondom klimaatverandering, welke door de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen (KNAW) al in 2011 werd beschreven in een brochure die speciaal voor het brede publiek is samengesteld.
En wat betreft de zorgen rondom het milieu, het onderstaande (prachtige) filmpje is gemaakt in het Koninkrijk der Nederlanden op de Caribische atol Saba waar in 2018 bij de ontdekking van een nieuw stuk koraalrif van maar liefst 10 km2 is vastgesteld dat de Nederlandse koraalriffen van de Saba bank in een kerngezonde toestand verkeren - de opwarming van het zeewater blijkt voor koraal dus geen enkel probleem te vormen. De Sababank is het op een na grootste verzonken carbonaatplatform in zijn soort en het grootste in het bekken van de Atlantische Oceaan. Koraalriffen worden vooral direct bedreigd door menselijke activiteit in nabijheid van de continenten, vooral via de bijbehorende afvoerputjes: de rivieren.
Vreemd genoeg... suggereerde het IPCC (pagina 99) in 2010/2014 dat 80% van het Caribisch koraal zou zijn verdwenen; uit nader onderzoek blijkt dat in de door het IPCC gebruikte bronnen enkel wordt gespeculeerd over het verdwijnen van koraal in de verre toekomst over een periode van 30 jaar. Een soortgelijke blunder maakte het IPCC ook al in 2007 toen het geheel ten onrechte speculeerde over het verdwijnen van de gletsjers in het Himalaya gebergte in 2035; de VN moest er eerst zelf aan te pas komen voordat het IPCC in 2010 uiteindelijk dit alarmistische verhaal herriep.
(Deze preview vormt de basis voor een uitgebreiding van dit artikel die binnenkort gaat volgen)
De 1ste illustratie hieronder toont o.a. het warmte transport binnen het oceanensysteem in de 20-ste eeuw;
2de illustratie beschrijft de enorme impact van het El Niño effect vanuit de Grote Oceaan (tevens vermeld in de 1ste illustratie)
op de temperatuur anomalie records die volgens satelliet metingen in 1998 en 2016 wereldwijd zijn geregistreerd.
Bovenstaande illustratie is samengesteld op basis van het wereldwijde systeem van zeestromen (de zogenaamde thermohaline circulatie), in combinatie met een illustratie uit een zeer gedetailleerd recent onderzoek uit januari 2019 waarin o.a. de afkoeling van de diepzee van de Grote Oceaan in de 20-ste eeuw (in navolging van de kleine ijstijd) wordt beschreven. Overigens, er bestaat geen consensus over wanneer de kleine ijstijd is geeindigd echter rond 1850 bereikten veel gletsjer hun grootste uitbreiding sinds het einde van de laatste ijstijd.
Onderstaande illustratie laat zien dat de temperatuur anomalie records van 1998 en 2016 die zijn geregistreerd via satelliet metingen, werden voorafgegaan door 'super El Niños' met de hoogste Ocean Niño Index (ONI) waarden die sinds 1950 door NOAA zijn geregistreerd.
