Staat het water ons aan de lippen?

De klimaat-alarmbellen zijn weer aan het rinkelen geslagen. Het onlangs verschenen IPCC-rapport wijst ons nogmaals op de opwarming van de aarde en de verantwoordelijkheid van de mens hierin. Op het land mogen we de afgelopen jaren dan niet zoveel merken van temperatuursverschillen, uit het rapport blijkt dat de temperaturen in de oceanen behoorlijk stijgen en dat dit één van de belangrijkste punten is waar we ons zorgen over moeten maken. Klimaatwetenschapper bij het KNMI, Wilco Hazeleger, vertelt over de gevolgen van het opwarmen van de oceanen.

INTERVIEW - Hoe staat u als wetenschapper tegenover de uitkomsten van het IPCC-rapport?

‘Uit metingen kunnen we duidelijk zien dat de oceanen opwarmen. Hierdoor zet het water uit en stijgt de zeespiegel. Dit is ook terug te zien in de gegevens die we van satellieten ontvangen. Je meet het, dus je ziet het. De oceanen maken onderdeel uit van het grotere geheel en op dit moment is de warmte-inhoud hiervan de beste maatstaf voor de toestand van het klimaat. Op de langere termijn zullen ijskappen smelten en gaat dit van invloed zijn op de energiehuishouding op aarde. Er is nu alleen iets bijzonders gaande. De atmosfeer warmt de afgelopen tien á vijftien jaar niet op, maar de oceanen wel en dan met name het gebied tussen 700 en 2000 meter diep.’

Wat is hier de verklaring voor?

‘De atmosfeer is chaotisch, oceanen hebben cycli van een aantal jaren en stromingen zijn aan veranderingen onderhevig. Je kan zeggen dat de oceaan sloom is en er een geheugen in zit. Vanaf midden jaren ’70 tot eind jaren ’90 van de vorige eeuw stegen de temperaturen op aarde aanzienlijk harder dan de afgelopen periode. Dit kan verband houden met de invloed van oceanen op het klimaat, maar dit verband is zeker niet lineair.’

Welke gevolgen hebben deze klimaatveranderingen?

‘Dat is wereldwijd heel verschillend en daar kan ik alleen maar voorspellingen over doen. In Nederland is de afgelopen eeuw de zeespiegel met twintig centimeter gestegen en deze zal verder stijgen. De neerslag gaat toenemen en dat betekent dat er in de herfst en winter meer regenachtige dagen zullen zijn. Hierdoor moeten we rekening houden met een toename van de afvoer van rivierwater. In de zomer krijgen we te maken met extremere buien en dat heeft vooral invloed op het stedelijk waterbeheer.

In de tropen waar het nu al nat is, zal het natter worden en de subtropen worden nog droger dan dat ze nu al zijn. Voor bijvoorbeeld Zuid-Europa, Noord-Afrika en het zuiden van de Verenigde Staten zal dit beteken dat ze meer met droogte te maken krijgen. Terwijl in een land als Bangladesh, waar men vooral in kustgebieden leeft, de zeespiegel gaat stijgen. Waardoor de invloed van stormvloeden groter zal zijn.’

Is het door deze verschillen lastig om wereldwijd gezamenlijk een plan te maken tegen de klimaatveranderingen?

‘Dat is vooral een politieke kwestie. Ontwikkelingslanden vinden dat de rijkere landen verantwoordelijk zijn voor de vervuiling en dit dus ook moeten oplossen. Daarover zijn nog steeds klimaatonderhandelingen gaande. Het IPCC-rapport wordt gemaakt door wetenschappers en niet door politici, zij lezen wel mee, maar het uiteindelijke rapport komt van de wetenschappers. Het is aan de beleidsmakers wat ze daar mee willen doen.’

In het rapport wordt veel gesproken over waarschijnlijkheden. Over hoe het klimaat er in de toekomst uitziet, maar ook wat betreft resultaten uit het verleden. Hoe komt het dat er zo weinig zekerheden zijn?

‘Geen enkele meting is perfect en je moet rekening houden met onzekerheden. Het is pas recent dat we goede metingen dieper in de oceaan kunnen doen. Ook speelt een rol dat sommige invloeden door de mens veroorzaakt worden en andere natuurlijk zijn. Het is ook niet zo dat we met verschillende scenario’s kunnen experimenteren, want we hebben tenslotte maar één aarde. Daarom maken we gebruik van modelsimulaties, maar die hebben hun eigen tekortkomingen. Het IPCC is een onafhankelijke organisatie en de wetenschappers gaan voorzichtig om met hun uitlatingen.’

Speelt het ook mee dat als we naar het bestaan van de aarde kijken het eigenlijk over een hele korte periode gaat?

‘Ja, het is duidelijk dat sinds de industrialisatie aan het einde van de negentiende eeuw de CO₂ uitstoot enorm is toegenomen. We hebben geen periode in de geologische geschiedenis waar we dit mee kunnen vergelijken.’

Hoe beïnvloedt het rapport uw werkzaamheden?

‘Er is zes, zeven jaar aan het rapport gewerkt, dus de feitelijke informatie kenden we al. Bij het KNMI zijn we nu bezig om een vertaalslag naar Nederland te maken. Mei volgend jaar komen we met scenario’s die voorspelen wat de verwachte klimaatverandering voor Nederland kan betekenen. Deze kunnen dienen als basis voor eventuele klimaataanpassingen.’

Op welke manier zou de wereld volgens u moeten reageren op de uitkomsten van het rapport?

‘Dat is niet aan mij om te beslissen, maar aan de politiek. Als je vindt dat de aarde niet te hard mag opwarmen dan is het noodzakelijk om andere energiebronnen aan te gaan wenden, zoals zonne-energie. Zo niet, dan moet je je aan de klimaatveranderingen aanpassen. Door bijvoorbeeld de dijken te verhogen. We kiezen uiteindelijk zelf onze politici.’

Ik heb niet echt het gevoel dat de opwarming van de aarde een onderwerp is dat erg leeft in verkiezingstijd

‘Nee, we hebben nu te maken met een economische crisis die meer in de belangstelling staat. Obama heeft tijdens zijn laatste verkiezingscampagne in de Verenigde Staten wel aandacht besteed aan het onderwerp.’

Maar op dat moment stormde orkaan Sandy ook over New York en werden Amerikanen geconfronteerd met een natuurramp.

‘Op het moment dat er grote natuurrampen zijn, komt de opwarming van de aarde inderdaad ter sprake en springen politici hier op in. Terwijl dit wetenschappelijk gezien onjuist is. Zo’n ramp bewijst helemaal niks, dat kan ook toeval zijn. Daar zit een verschil tussen wetenschap en politiek.’

  1. 1

    Lisette,
    je schrijft: uit het rapport blijkt dat de temperaturen in de oceanen behoorlijk stijgen

    Vraag: hoeveel graden is de bovenste 700 meter van de oceanen (de belangrijkste indicator voor global warming of cooling) sinds 1950 opgewarmd?

  2. 2

    Nee, we hebben nu te maken met een economische crisis die meer in de belangstelling staat.

    Dijkophoging zou wel een hele aardige manier zijn om de bouwsector een steun in de rug te geven.

  3. 3

    @1: I see what you’re doing there… Nu dan maar hopen dat Lisette niet zal verklappen wat een enorm, kolossaal, giga-hoeveelheid energie uitgedrukt in Godzilla-power-units nodig is geweest voor die luttele stijging in graden Celsius. He, Marcel?

  4. 4

    Ik kan niet wachten op Lisette.

    …the heat content of the upper 2,000m increased by 24 x 1022J over the 1955–2010 period (Levitus, 2012), equivalent to 0.09°C warming of this layer. To put this into context, if the same energy had warmed the lower 10km of the atmosphere, it would have warmed by 36°C! While this will not happen, it does illustrate the importance of the ocean as a heat store.

    Nog een referentie ook in deze quote. Knappe vent die dit wegwuift. Of je moet een dame zijn en ‘Curry’ heten, misschien??

  5. 7

    Aha, nu de atmosfeer niet meer opwarmt stoppen we de opwarming diep weg in de oceaan. Dat doet natuurlijk niets af aan het feit dat de atmosfeer in tegenstelling tot de voorspellingen en modellen niet opwarmt ondanks de CO2 stijging en dat de modellen en voorspellingen dus onjuist zijn. Als men dat niet toegeeft is het ipcc de geloofwaardigheid definitief kwijt. De hypothese dat CO2 de opwarming veroorzaakt staat op de heling.

    Historisch volgt de zeewatertemperatuur de atmosferische temperatuur op de voet. Dat bij een niet opwarmende atmosfeer de zeewatertemperatuur blijft stijgen is in dat perspectief opmerkelijk, er moet een verandering van het systeem of van de natuurwetten zijn opgetreden om dit mogelijk te maken. Als de temperatuurgradient steeds verlaagt moet namelijk de eerste afgeleide ook lager worden en die is goed te meten. De warmte zal immers ergens vandaan moeten komen.

    Als dit, in tegenstelling tot de CO2 hypothese en ondanks het feit dat het transportfysisch onmogelijk is zonder dat er ergens anders afkoeling is, bij nader inzien toch het geval zou zijn moet men zich bedenken hoe relevant dit eigenlijk is. Het gaat om zeer kleine effecten, de soortelijke warmte van water is immers duizenden malen groter als die van lucht. Bovendien vormen zich in oceanen thermoclines (waardoor overigens zeer grote rekenfouten kunnen ontstaan). De oppervlaktetemperatuur vertoont normaliter zeer grote fluctuaties van tientallen graden, 100 millikelvin meer of minder gaan we echt niet merken.

  6. 8

    Kleine verduidelijking van de quote uit #4: Het gaat om 24*10^22J.

    Erg interessante quote trouwens; verschaft met 1 vergelijking prachtig inzicht in hoe groot die bufferwerking van de oceaan wel niet is en wat het potentieel voor opwarming is.

    Mag vaker gequote worden.

  7. 9

    @4: bedankt majava!

    @8: ook bedankt

    Ik denk wel dat Marcel zal zeggen dat we dan nog flink kunnen bijstoken, want i.p.v. dat dan de atmosfeer 1200°C warmer wordt, wordt alleen de zee 3°C warmer.

    Of is, terwijl de temperatuur van de zee 0.09 °C steeg, de atmosfeer stiekem bijna een graad warmer geworden?

  8. 10

    @Co: Ik denk dat Marcel zal zeggen (want dat zit al min of meer versleuteld in z’n vraag) dat Joules of Watts niet de indicator is waarin we global warming uitdrukken, een veelgehoorde dooddoener die nergens op slaat. Dit is gelijk aan het zeggen dat we bosbranden uitdrukken in aantal branden en niet in hectare. Zoiets is een oproep om je harses in het zand te stoppen, dat is duidelijk.

  9. 11

    @majava
    Joules toename of afname is een uitstekende indicator voor global warming/cooling, wat heet, het is de beste indicator.
    Maar alles is relatief en het woordje ‘behoorlijk’ roept heel verschillende associaties bij mensen op. Vandaar mijn vraag.
    Zoals Lucia Liljegren hier http://rankexploits.com/musings/2013/alternate-units-average-temperature-change-over-layer/ uitlegde moet iedereen zelf weten of je dit wilt omzetten in aantal Hiroshima bommen per seconde of in graden Celsius zoals zij deed. Ik zelf denk dat graden Celsius mensen meer zal zeggen als het over opwarming gaat.

  10. 12

    @mrOoijer
    Meer dan 90% van de warmte die wordt vastgehouden door het klimaatsysteem komt terecht in de oceaan. Dus bij global warming moet energie in de oceaan toenemen en bij global cooling afnemen. Metingen sinds de jaren ’50 laten zien dat de energie-inhoud van de oceanen is toegenomen. De vraag is nu alleen of die toename groot (behoorlijk) is of gematigd. Dat bepaalt mede of klimaatverandering in de toekomst een groot, gematigd, klein of geen probleem zal zijn.

  11. 15

    @10 @11 Absuluut niet. De hypothese is dat CO2 opwarming van de atmosfeer veroorzaakt. De correlatie gaat echter niet op, althans in de verste verte niet in de mate die gesteld werd, omdat de voorspellingen in Kelvins gedaan zijn en niet in Joules of meters of Amperes of wat dan ook. De voorspelling komt niet uit dus de hypothese is fout.

    Verder is het zo dat volgens genoemde hypothese dissipatie in de atmosfeer de oceaantemperatuur doet afnemen, tenzij het dominante mechanisme voor oceaan opwarming thermische geleiding over het lucht-water grensvlak is. Laat dat nou volgens de waarnemingen net niet het geval zijn: bij het tot stilstand komen van de luchtopwarming gaat de oceaan vrolijk door met opwarmen is wat men zegt waar te nemen. De enige mogelijke conclusie is dan dat het dominante mechanisme voor oceaanopwarming juist niets met atmosferische opwarming en CO2 te maken heeft.

  12. 17

    @11: Je schreef: “Maar alles is relatief en het woordje ‘behoorlijk’ roept heel verschillende associaties bij mensen op.”

    Dan maar visuele steun om het relatieve van het begrip ‘behoorlijk’ wat te verduidelijken:
    [img]http://www.skepticalscience.com/graphics/Total_Heat_Content_500.jpg[/img]

    En op dit “Ik zelf denk dat graden Celsius mensen meer zal zeggen als het over opwarming gaat.” kan ik zeggen dat ik dat ook heb gedaan via die quote. 36°C atmosferische opwarming-equivalent is er in de oceaan gegaan dat dankzij CO2 het systeem niet heeft kunnen ontsnappen.

    PS in een ander klimaattopic (er zijn er nogal wat deze week) kun je een nieuwkomer zien zeggen hoe abstract 2 graden opwarming voor het eind van deze eeuw voor hem is. Zo vanzelfsprekend zijn die graden Celsius dus niet. Misschien dat “Godzilla-power-units” nog eens heel groot gaat worden in de blogosphere?

  13. 19

    @18: Ja Herman, dat weet ik. Maar je ziet ook wel dat dit niet altijd in dezelfde verhouding is. Je ziet ook een toename op de tijdschaal en hij vraagt zelf in welke mate we het moeten zien. In de afbeelding lijkt me dat vrij duidelijk.

  14. 20

    @12: Je oorspronkelijke vraag was:

    “… hoeveel graden is de bovenste 700 meter van de oceanen (de belangrijkste indicator voor global warming of cooling) sinds 1950 opgewarmd?”

    Mijn vraag was waarom de temperatuur in de bovenste 700 meter een goede indicator is – voor de totale vastgehouden energie- , en wie dat dan zegt.

    In je antwoord ga je alleen in op de energie-inhoud van het totale systeem.

    “Meer dan 90% van de warmte die wordt vastgehouden door het klimaatsysteem komt terecht in de oceaan. … “

    Ja, dat weten we ook wel.

    “De vraag is nu alleen of die toename groot (behoorlijk) is of gematigd.”

    Nee, dat vroeg je dus niet. Overigens is dit zo op te zoeken, dus wat vroeg je eigenlijk? Strikvraag?

  15. 21

    Die toename in heat content lijkt veel maar je moet het in perspectief zien. Laten we die 10^23 eens delen door het aantal vierkante meters zee van 700 m diep (zeg 0.6×5.1e14), dan kom ik op 117647058 Joule opwarming per vierkante meter oceaan. De aarde ontvangt per m2 ca 450 Joule per seconde en straalt dit vermogen weer uit. Het aantal seconden dat nodig is om dit ‘warmteoverschot’ uit te stralen is dus 117647058/450 = 261438 seconden. Dat zijn 72 uur ofwel 3 dagen. Als we de zon even zouden uitzetten zijn we dit overschot dus in 3 dagen kwijt. Het duurde tienduizend dagen om dit overschot op te bouwen. Geen reden om ons zorgen te maken over onze energiebalans.

  16. 22

    @20: Omdat het antwoord van Marcel even op zich laat wachten kunnen we ondertussen gerust eens in AR5 snuffelen. Om te beginnen in de summary: “More than 60% of the net energy increase in the climate system is stored in the upper ocean (0–700 m) during the relatively well-sampled 40-year period from 1971 to 2010, and about 30% is stored in the ocean below 700 m. ”

    Als we het aan mijn grote duim hadden gevraagd dan hadden we 75% om 20 % gekregen. Maar ik kan mij voorstellen dat je AR5 een ietwat betrouwbaarder bron vindt.

    Bekijk ook een verticaal temp profiel van de oceaan. Van boven naar beneden van 20 naar 3 graden, de grootste gradient vinden we in de eerste 500 meter. Daaronder 95% koude klets van een graad of 4 gemiddeld.

    Het is denk ik daarom niet onlogisch om de eerste 700 meter als goede indicator te benoemen.