In de pagina's "geologie" staat beschreven, dat Winterswijk sinds de Trias periode voornamelijk in een warm klimaat heeft gelegen. Dit kwam ten dele door de geografische ligging, ons gebied schoof immers van een ligging op de breedte van de huidige Sahara naar de huidige meer noordelijke breedte, maar vooral ook door een volledig andere configuratie van land en zee, zeestromingen en atmosfeer.
Zogenaamde "klimaatsceptici" gebruiken zeer selectief incomplete of gefilterde geologische kennis en data om de huidige klimaatverandering te ontkennen of bagatelliseren. Er wordt dan gewezen op de klimaatveranderingen, die in het verre geologische verleden hebben plaats gevonden, of de meer recente koude en warme klimaatperiodes gedurende de laatste eeuwen. Gemakshalve wordt vergeten, dat klimaten in het geologische verleden samenhingen met een andere atmosferische samenstelling dan tegenwoordig en met plaattektoniek, waardoor de verdeling van land en zee, verhouding tussen diepzee en ondiepe zee en de oceaanstromingen heel veel verschilden van de huidige. Bovendien veroorzaakte plaattektoniek lange scheuren in de aardkorst, waarlangs gedurende duizenden jaren lava uitstroomde. Gebeurtenissen veel catastrofaler van omvang dan de vulkaanuitbarstingen van tegenwoordig. Ook vegetatie, die immers CO2 opneemt, varieerde enorm tussen de geologische periodes. De aarde was heel anders georganiseerd dan nu, en op het geologisch verleden wijzen om de huidige klimaatsituatie te verklaren is appels met peren vergelijken.
Het simpele feit, dat gedurende de laatste 2,5 miljoen jaar (Kwartair periode), de atmosferische CO2-concentraties continu tussen 180 en 280 ppm schommelde, en dat sinds 1950 de CO2-concentratie naar 420 ppm is gestegen, zou de alarmbellen bij iedereen moeten doen rinkelen. Deze snelle toename gaat gepaard met een globale temperatuur stijging, die echter wel een natuurlijke component heeft. Deze natuurlijke component van de temperatuurstijging is gerelateerd aan de wereldwijde opwarming sinds de aanvang van het Holoceen, 11.000 jaar geleden, en sinds het einde van "de kleine ijstijd", die liep van 1430 tot 1850. In onderstaande, geschreven in 2019, wordt e.e.a. nader beschouwd.
Aardwetenschappers hebben op grond van oude ijskapinsluitsels kunnen reconstrueren, dat de atmosferische CO2-concentratie gedurende de laatste 2,5 mln jaar (Kwartaire periode) fluctueerde tussen 180ppm en 280ppm (Fig. 1).
Deze fluctuaties, in het bijzonder de toenames, verliepen in een geologisch gezien zeer kort tijdsbestek. Sinds 1800 (aanvang van de industriële revolutie) is de CO2-concentratie naar momenteel ongeveer 400ppm gestegen. Hierbij moet worden vermeld, dat pas sinds 1958 de CO2-concentraties in de atmosfeer direct worden gemeten, de pre-1958 waardes zijn gebaseerd op ijskapinsluitsels. Een dergelijke snelle stijging van CO2-concentratie naar ruim 400ppm heeft geen precedent in de “recente” geologische geschiedenis en het is zeer aannemelijk dat de “extra” 100ppm CO2-concentratie veroorzaakt is door menselijk toedoen (antropogeen). Onderzoek aan isotopenratios heeft inderdaad aangetoond, dat de verhoogde CO2-concentratie deels van fossiele brandstoffen afkomstig is. Alleen al deze bevinding zou ons moeten waarschuwen voor een mogelijke verstoring van de CO2-balans en de eventuele (klimaat)consequenties. Het is namelijk zeker dat er een verband bestaat tussen CO2-concentratie (en dat van andere broeikasgassen zoals CH4) en gemiddelde klimaattemperatuur, want variaties in CO2-concentraties zonder daaraan gepaard gaande variaties in temperatuur zijn op relevante tijdschalen niet waargenomen.
Grafieken (bijv. Fig. 2) in talloze wetenschappelijke publicaties tonen aan dat de temperatuurverandering en CO2-concentratieverandering elkaar volgen (o.a. zuurstof en waterstof isotopenratio’s in ijskap- en diepzeesediment monsters maken een goede benadering van de temperatuurgeschiedenis mogelijk). Maar wat is nu het oorzakelijk verband?
Niet ten onrechte wordt wel beweerd, dat de temperatuurverandering altijd aan de CO2 concentratieverandering voorafging. Hoewel de tijdnauwkeurigheid van de reconstructies uit het geologische verleden beperkt is, bestaat in wetenschappelijke kringen inmiddels nagenoeg consensus dat temperatuur leidend is geweest. In het tamelijke "recente" verleden vormden natuurlijke gebeurtenissen, zoals o.a. periodieke veranderingen in de baan van de aarde en activiteit van de zon, de “trigger” voor kortstondige temperatuurveranderingen. Wanneer het op aarde ontvangen stralingsniveau van de zon steeg, leidde dit tot een in eerste instantie kleine temperatuurstijging, die daarna versterkt werd door onder meer een stijging van hoeveelheden ontsnappend broeikasgas uit opgewarmd oceaanwater- en bodem (CO2 en CH4) en uit rottende vegetatieresten (CH4 en CO2) onder zich terugtrekkend permafrost. Deze interactie wordt een “positieve terugkoppeling” genoemd; de in eerste instantie kleine temperatuurveranderingen werden tot de warme interglacialen zoals we die kennen uit de geologische geschiedenis. Dit effect was significant groter op het noordelijk halfrond door de grotere landmassa dan op het zuidelijk halfrond.
De situatie is nu tegenovergesteld: De “extra” antropogene broeikasgassen vormen de trigger voor een eerst kleine temperatuurstijging, die dan door positieve terugkoppelingen, zoals hierboven beschreven, tot verdere temperatuurstijging zullen leiden totdat een volgende CO2-uitwisselingsbalans is bereikt. Veranderende atmosferische CO2 (en CH4)-concentraties kunnen dus zowel oorzaak als gevolg zijn van klimaatverandering.
Momenteel is de CO2-concentratie aanzienlijk hoger dan in het “recente” geologisch verleden (Fig. 1). In het pre-industriële tijdperk van het Kwartair was temperatuur de oorzaak voor de verandering van CO2-concentratie, maar sinds aanvang van het industriële tijdperk is de anomale CO2-concentratie minstens ten dele de oorzaak voor temperatuurverandering. Deze temperatuurverandering komt bovenop de natuurlijke temperatuurverandering. De laatste ijstijd dateert immers van “slechts” 11.000 jaar geleden (einde Jonge Dryas), maar belangrijker is de bijdrage van de natuurlijke opwarming sinds de laatste “kleine ijstijd” tussen 1430 en 1850 (samenvallend met een periode van lage zonneactiviteit). Het einde van deze “kleine ijstijd” valt min of meer samen met de aanvang van significante antropogene CO2 uitstoot (Fig. 5), maar het is ook aannemelijk dat de Aarde sinds 1850 in een fase van natuurlijke klimaatopwarming verkeert.
Hoe groot is nu het effect van de antropogene broeikasgassen in verhouding tot klimaatverandering veroorzaakt door natuurlijke processen? Hoe effectief kan men bijsturen door het nemen van “klimaatmaatregelen”? Het IPCC houdt in de projecties geen rekening met de natuurlijke bijdrages en lijkt daardoor de menselijke bijdrage aan de klimaatgevoeligheid voor CO2-concentratie te overschatten.
Een simpel rekenvoorbeeld kan bovenstaande verhelderen. Wanneer we aannemen dat een CO2-concentratie van 300ppm (Fig. 1) als een natuurlijk maximum is te beschouwen, dan is sinds 1910 de CO2-concentratie “hoger dan natuurlijk” (>300ppm, Fig. 3).
De gemiddelde natuurlijke temperatuurstijging tussen begin 1850 (einde van de “kleine ijstijd”) en 1910 bedraagt ongeveer 0,4 0C per eeuw (Fig. 4).
Sinds 1910 bedraagt de temperatuur stijging ongeveer 1,2 0C per eeuw, waarvan dus mogelijk 0,4 0C (~35%) ten gevolge van natuurlijke factoren en 0,8 0C ten gevolge van de anomaal hoge CO2-concentratie en daarmee gerelateerde positieve terugkoppelingen.
Een iets ander rekenvoorbeeld: Na de tweede wereldoorlog, rond 1950, begon een zeer sterke toename van globale CO2 uitstoot (Fig. 5). Het lijkt dan ook redelijk om de door menselijk toedoen veroorzaakte, relevante CO2-concentratie stijging pas in 1950 (bij 310ppm CO2, Fig.3) te veronderstellen. In dit geval bedraagt de natuurlijke temperatuur stijging 0,7 0C per eeuw (Fig. 4, periode 1850 – 1950) en is de temperatuurstijging van 0,9 0C sinds 1950 (met name sinds 1970) voor ongeveer 50% toe te schrijven aan menselijk toedoen. Zoals we hier zien kan klimaatstatistiek door (niet-)klimaatwetenschappers op velerlei wijzen worden bedreven.
Bovenstaand cijferwerk is gebaseerd op allerlei benaderingen. De werkelijkheid is veel gecompliceerder. Er zijn onzekerheden in temperatuurmetingen, waarvan locaties en methodes onderling verschillen. De terugkoppelingen tussen klimaatverandering en o.a. ijsbedekking, wolkenbedekking, waterdamp-concentratie, oceaan- en luchtstromen, vegetatie en broeikasgassen zijn extreem moeilijk te modelleren en deels onbekend. Bovendien zijn o.a. vulkanisme, luchtvervuiling, verstedelijking, oceaanstromingen, rotatie en baan van de aarde van invloed op het weer, en dus op temperatuurmetingen gedurende een tijdsinterval van enkele jaren. Men kan zich afvragen welk tijdsinterval voldoende lang is om statistisch relevante klimaattrends af te leiden. Klimaatsceptici gebruiken grafieken, die zouden aantonen dat de IPCC scenario’s klimaatopwarming ten gevolge van verhoogde CO2-concentratie overschatten. Figuur 6 lijkt het tegendeel te bewijzen: Zelfs de verouderde (?) 1990 IPCC modellen lijken zo slecht nog niet. Te weinig tijd is verstreken om een 100% accurate relatie tussen gemeten broeikasgas-concentraties en temperaturen vast te stellen; klimaatschommelingen met een cyclus van enkele tientallen jaren zijn welbekend uit de geschiedenis. Er is erg veel over klimaatverandering gepubliceerd en afhankelijk van het standpunt dat men inneemt kan men de informatie naar behoefte filteren.
Feit blijft dat de gemiddelde globale temperatuur toeneemt, zo ook de atmosferische CO2-concentratie, met een snelheid die niet door alleen natuurlijke processen kan worden verklaard.
Fig. 6
De onderliggende, zwarte lijnen zijn projecties van IPCC temperatuurscenario's uit 1990, met daaroverheen (in grijstinten) de metingen van temperatuur vanaf 1860 tot nu. In het kader is duidelijk te zien hoe de gemeten temperatuur met nagenoeg dezelfde snelheid stijgt als aangegeven in het IPCC-rapport van 1990. [Bronnen: IPCC en KNMI20]
Samenvattend: De mens kan door reductie van CO2 uitstoot slechts in beperkte mate de geprojecteerde klimaatopwarming bijsturen. De huidige opwarming lijkt deels een natuurlijk oorzaak te hebben en de reeds aanwezige verhoging van atmosferische CO2-concentratie zal, middels positieve terugkoppelingen, nog decennia lang klimaatverandering beïnvloeden totdat een nieuwe balans is gevonden. Hoewel de IPCC de rol van mens met betrekking tot klimaatverandering mogelijk overschat, feit is dat het klimaat verandert. De IPCC temperatuurprojecties zijn een goede benadering van de opwarming ten gevolge van het totaal aan menselijke en natuurlijke bijdrages.
Op een matigend temperatuur effect ten gevolge van het passeren van het maximum van het huidige interglaciaal moeten we maar niet hopen. Het komen en gaan van ijstijden speelt zich af over periodes van tienduizenden jaren. Het is niet realistisch te rekenen op een volgende ijstijd ter compensatie van de toekomstige opwarming.
Het beperken van het verbruik van fossiele grondstoffen is zonder meer zeer verstandig, maar het effect op klimaatverandering is mogelijk beperkter dan we zouden willen. De relatieve grootte van de natuurlijke component van de klimaatverandering valt niet goed in te schatten, maar die natuurlijke component is zeker aanwezig. Omdat klimaatopwarming onvermijdelijk nog decennia lang zal doorgaan, zullen we ons sowieso moeten wapenen tegen de gevolgen daarvan.