De temperatuur op aarde stijgt, en dat is niet voor het eerst. In hoeverre kunnen warme perioden uit het geologische verleden ons laten zien wat ons in de toekomst te wachten staat? Een vraaggesprek met Pepijn Bakker en Michael Blaschek, klimaatwetenschappers van de Vrije Universiteit Amsterdam, die beiden afgelopen dinsdag op dit onderwerp promoveerden.
‘The past is the key to the future’. Het citaat uit 1830 is van de Britse geoloog Charles Lyell, het concept van zijn beroemde Schotse collega James Hutton, en alle aardwetenschappers van tegenwoordig worden er mee grootgebracht.
Klopt, zeggen klimaatwetenschappers Pepijn Bakker en Michael Blaschek van de Vrije Universiteit Amsterdam, maar dan moet je wél goed opletten dat het verleden dat je bestudeert genoeg overeenkomsten heeft met de toekomst om een zinvolle vergelijking mogelijk te maken. Beide heren promoveerden dinsdag aan de Vrije Universiteit Amsterdam, beiden bestudeerden ze een warme periode uit het geologische verleden om te kijken in hoeverre de gebeurtenissen van destijds iets ons vertellen over het klimaat dat ons te wachten staat. Kennislink sprak met hen.
Waarom terug naar het verleden? We hebben toch computermodellen waarmee we in de toekomst kunnen kijken?
“Ja, maar om die modellen te kunnen vertrouwen moeten we wel bewijzen dat ze zinvolle voorspellingen doen. Als we de gegevens uit het verleden in het model stoppen, en dat levert een klimaat op dat toen niet heerste, is er weinig reden om te denken dat de toekomstvoorspellingen wel kloppen. In het algemeen gaat dat best goed trouwens, maar er zijn een paar lastige processen die niet eenduidig door modellen gesimuleerd worden. Belangrijke voorbeelden daarvan zijn de invloed op het klimaat van de circulatie van het oceaanwater, de dynamiek van het zeeijs, en het smelten van het landijs. Wat het ingewikkeld maakt is dat die processen niet alleen het klimaat maar ook elkaar beïnvloeden.”
Naar welke perioden hebben jullie gekeken?
“Pepijn naar het Eemien, van 130.000 tot 116.000 jaar geleden, Michael naar de warmste periode uit het Holoceen, van 9000 tot 5000 jaar geleden. Het Holoceen is het interglaciaal (een relatief warme periode tussen twee ijstijden in) waar we momenteel in zitten, het Eemien het laatste interglaciaal dat daaraan vooraf ging. We keken dus beiden naar een tijdperk waarin de aarde opwarmde. In het Eemien was het zelfs warmer dan nu, die periode wordt om die reden vaak als voorbeeld gebruikt voor wat er kan gebeuren als de aarde verder opwarmt. Wat wij onderzocht hebben is vooral welke invloed het smelten van de Groenlandse ijskap heeft gehad – en zal hebben.”
Het smelten van ijskappen – dan kom je toch ook in de scenario’s terecht met nieuwe ijstijden? Omdat de oceaancirculatie dan stil komt te liggen, en er dus geen warmte meer wordt aangevoerd?
“Als het om grote ijskappen gaat wel, ja, maar uit onze onderzoeken is gebleken dat het effect van het smelten van het ijs op Groenland op de oceaancirculatie maar zeer beperkt is. Het is niet zo heel veel ijs, namelijk. We hebben wel computersimulaties gedaan waarin we al het huidige ijs op Groenland in 500 jaar weg lieten smelten, dán stokt de oceaanstroming inderdaad, en krijg je een flinke afkoeling in Europa. Maar 500 jaar is wel extreem snel hoor. En als het een paar duizend jaar duurt, neemt de oceaancirculatie maar een beetje in kracht af, en koelt het dus ook maar een beetje af.”
Franz Josef fjord met gletsjer, Groenland
Jerzy Strzelecki, via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0Het smelten van het ijs remt de opwarming dus enigszins af… dat is goed nieuws, toch?
“Nou, het is wel regionaal, hè? Als er minder warmte wordt aangevoerd dan stijgt de temperatuur op het noordelijk halfrond trager, maar op het zuidelijk halfrond juist extra snel. Dus voor Nederland is het misschien wel fijn, maar al met al schieten we er weinig mee op.”
Wat heeft het onderling vergelijken van die warme perioden jullie geleerd?
“Onder andere dat je ontzettend voorzichtig moet zijn met het doortrekken van conclusies van het verleden naar de toekomst. In de tijdvakken die wij bestudeerden warmde het op, maar dat had te maken met de stand van de aarde ten opzichte van de zon, en niet met broeikasgassen. De stand van de aarde zorgde destijds voor veel grotere seizoensinvloeden dan nu. Dus de temperatuur in de zomer was wel veel hoger, maar de winters waren ook kouder. Juist als je naar ijskappen kijkt heeft dat natuurlijk veel effect – die kappen groeiden in de winter toch deels weer aan. Uit onze modellen bleek dat dat ook weer heel andere effecten op de oceaancirculatie geeft.”
“Om opwarming onder invloed van broeikasgassen te bestuderen zouden we eigenlijk 55,8 miljoen jaar terug moeten reizen, naar het thermische maximum aan het begin van het Eoceen. Maar ja, voor ons onderzoek hebben we daar weinig aan, want toen lag er helemaal geen ijs op Groenland. Bovendien is het lastig te achterhalen wat er exact gebeurde, als het zo lang geleden is.”
Dat ging beter voor de tijdvakken die jullie bestudeerden?
“Elke stap in dit soort onderzoek gaat gepaard met grote onderzekerheden. De modellen moet je ‘tunen’– er zitten parameters in waarvan de realistische waarden niet goed bekend zijn, en de modelresultaten blijken in elk geval voor het effect van het smelten erg afhankelijk van die tuning te zijn. Vervolgens moet je de resultaten vergelijken met gegevens, maar die zijn vaak ook niet heel eenduidig. Als je pollen vindt, betekent het dat er planten gegroeid hebben. Maar zegt dat iets over de temperatuur, of over andere milieufactoren? En hoe dateer je alles goed? Voor het Holoceen lukt dat aardig, dan kan je koolstofdateringen gebruiken. Voor het Eemien wordt het een stuk onnauwkeuriger. Als je oorzaak-gevolg relaties wil vinden, is het handig als je op zijn minst de volgorde van de gebeurtenissen kan vaststellen, maar zelfs dat lukt vaak niet.”
Hm. Dat lijkt me koren op de molen van de klimaatsceptici..?
“Als die onze proefschriften willen gebruiken om te onderbouwen dat er heel veel onzekerheden in klimaatmodelleringen zitten, dan is dat prima. Maar we weten behoorlijk goed in welke factoren de onzekerheden zitten – zoals het effect van het zeeijs, en die onzekerheid zit vooral in de regionale effecten. Wie wil ontkennen dat de aarde wereldwijd opwarmt heeft niks aan ons werk. Dat wijzen de modellen namelijk wél eenduidig uit.”