Klimaatgeknoei bij IPCC over koraal (Slot)

De VVD eiste, mede dankzij het Paroolbericht van climategate.nl op vrijdag een parlementair onderzoek over het IPCC en de Nederlandse betrokkenheid.

Het bericht heeft nogal wat reacties uitgelokt, waaronder beschuldigingen van riooljournalistiek. Greenpeace plaatst een opiniestuk in reactie. Uit de ingezonden brief van Rik Leemans blijkt dat hij deels verantwoordelijkheid ontkent (Carol Turly was volgens Leemans verantwoordelijk voor koraal). Ik wist ook wel dat hij geen koraalexpert is, (zie bv Leemans in Global Change BIology 2003 over het positieve effect van CO2 op de productiviteit van landbouw en daardoor kleinere impact op landgebruik)

Maar als hoofdauteur ben je toch medeverantwoordelijk?Bovendien hebben de expert-reviewers bij het IPCC-hoofdstuk 4 werkgroep 2 geen commentaar op de citaties. Dus waarom moet een journalist ze er dan alsnog uitvissen?

Want in deel 1 en deel 2 van dit drieluik lieten we toch overtuigend zien dát IPCC-auteurs creatief omspringen met de conclusies uit wetenschappelijke literatuur.
De kern van mijn nieuwsbericht (IPCC citeert fout) staat nog steeds overeind en blijft onbehandeld. Ook blijf ik het vreemd vinden dat Greenpeace-employees als Bill Hare (hij is wel degelijk in dienst van Greenpeace en niet bij het PIK in Potsdam) mogen meeschrijven aan het IPCC-rapport. Tenminste, wanneer je wetenschappelijke neutraliteit pretendeert. Met Greenpeace zelf hoeft niets mis te zijn, iedereen verdedigt zijn eigen belang, alleen kun je de vraag stellen in hoeverre wetenschappers hierin mee moeten gaan. Zodra we toestemming tot integrale plaatsing hebben van reacties, lees je het hier.

Coralgate en de link met Climategate
Wij gaan verder met discutabel citaat 3 in hoofdstuk 4 van werkgroep 2 over de impact van extra CO2 en de door modelprojecties daaraan gekoppelde klimaatverandering voor komende eeuw.

Afgezien van het negeren van de wetenschappelijke onzekerheid over de reactie van oceanen op hogere CO2 concentraties, en de uiteenlopende schattingen van pH-waarden in de geologische geschiedenis, het niet citeren van nuancerende studies in het hoofdstuk terwijl voldoende literatuur aanleiding geeft, is hier ditmaal niets aan de hand. Deze posting is vrij langdradig. Er staan chemische reacties in. Hij is dan ook bedoeld om offtopic-bezoekers te ontmoedigen, die in reacties weer een link willen leggen tussen koraalriffen en Geert Wilders.

Bruistablet
Zoals eerder geschreven, zijn de oceanen basisch, dus zij hebben een zuurgraad hoger dan water, tussen 7,8 en 8,2. De zee is nu oververzadigd met calciumcarbonaat, naast vele andere zouten. Het oplossen van extra CO2 zou het gehalte aan carbonaat doen dalen. Hierdoor is in theorie minder carbonaat (CO3 2-)beschikbaar voor het koraal, maar ook voor schelpen. In warm water lost minder CO2 op, waardoor ook de oververzadiging hoger is in warm dan in koud water. De (versimpelde) evenwichtsreactie die je in publicaties vaak aantreft gaat zo

Co2 + CO3 2- + H2O —- 2 HCO3- , (bijvoorbeeld in Orr et al Nature 2005) waarbij de calcium buiten beschouwing wordt gelaten evenals de vele andere zouten die in de zee voorkomen.

Een andere reactie is even goed mogelijk. Want zetten we calciumionen in de vergelijking dan krijg je bijvoorbeeld CO2 + H2O+ Ca2+…….CaCO3 (s)+ 2 H+, want de variant HCO3- geeft ook nog H+ ionen af en het evenwicht ligt in deze reactie naar rechts.

In de meeste publicaties vind je de stelling dat de pH de laatste eeuwen met 0,1 is afgenomen, en in de Noordzee lijkt die stelling door metingen bevestigd. Deze afname van 0,1 met de start van de Industriele Revolutie als ijkpunt, is de basis voor alle tot nu toe gepubliceerde projecties voor de toekomstige pH-daling.

Waar zijn de dieren?…
.. zou mijn 3-jarige neefje vragen, dol op het kijken van Planet Earth met cheeta’s en leeuwen en voortbestemd om een topbioloog te worden. Zijn vraag gaat ook op voor oceaanverzuring. De belangrijkste factor die in deze reactie mist, en in iedere oceaanzuurstudie is de biosfeer: wat doen bijvoorbeeld algen en waterplanten met extra Co2, en dus de oceaanchemie. Zo kan in een warme lagune op een zomerdag de pH tot 10 stijgen, doordat dankzij heftige fotosynthese de algen en waterplanten alle CO2 aan het water onttrekken. Deze effecten zijn ook op grotere schaal waargenomen.

Hier komt het citaat uit box 4.4:

‘Oceanic pH projections decrease at a greater rate and to a lower level than experienced over the past 20 million years (Caldeira and Wickett, 2003; Raven et al., 2005; Turley et al., 2006).

Raven et al betreft een in deze kringen bekend advocacy-sciencedocument ‘Ocean acidification due to increasing carbon dioxide’van John Raven, Ken Caldeira, Carol Turley (de auteur van deze koraalbox 4.4) Ove Hoegh Guldberg (bekend van eveneens in box 4.4 geciteerde Greenpeace-rapport Pacific in Peril), en Andy Watson, marien bioloog, jawel, de Universiteit van East Anglia (waarvan de gehackte CRU een onderdeel is).Advocacyscience klinkt badinerend maar toch staat dat er:

‘This report will be of interest to those taking decisions and making policies on climate change’

Het schetst de mogelijke gevolgen, áls een verhoging van de CO2-concentratie een nog onbekende pH-daling zal veroorzaken. Het geeft de bestaande literatuur, meest eigen modelstudies weer, zoals de auteurs willen dat beleidsmakers en politici deze te zien krijgen. Bovendien staat dit Greenpeace-dreamteam bekend om haar ongenuanceerde en alarmistische uitspraken in media, die bijvoorbeeld op campagnesites als Hier worden geciteerd. In media roepen zij, waaronder IPCC-koraalauteur Turley over ‘massaextincties door oceaanverzuring: Maar kunnen zij die wilde claims rechtvaardigen op basis van metingen aan de echte wereld?

Quoth the Raven: 15 keer in één hoofdstuk
In dit overwegend alarmistische rapport van Raven et al, dat liefst 15 maal als fundering wordt gebruikt door IPCC-auteur Turley (die zelf dit rapport mee hielp opstellen), zult u vergeefs zoeken naar de stelling dat de pH in de oceaan de komende eeuw lager zal zijn dan de laatste 20 miljoen jaar. Wel stelt het rapport dat eind deze eeuw CO2-concentraties mogelijk zijn die de laatste tientallen miljoenen jaren niet zijn voorgekomen als bijvoorbeeld een verdubbeling optreedt van de huidige 380 ppm. Maar over de belangrijke stap naar ‘unprecedented’zure oceanen houden zij een gezonde slag om de arm.

Waar Raven et al wel een uitspraak doet over verzuring baseert deze zich op werk van mede-auteur Ken Caldeira, specifieker de ‘brief communication’van Caldeira en Wickett paper uit Nature in 2003, die we ook buiten box 4.4 vaker tegenkomen.

10.000 ppm
Wat doet Caldeira? Hij toont in deze modelstudie, waarbij hij CO2-concentraties in zijn global circulation model liet oplopen tot 10.000 ppm de pH in de (digitale) oceaan met 0.7 punten daalt (van 7,9/ 8,2 nu naar 7,5, oceaan’verzuring’houdt in dat de zee minder basisch wordt. ). De pH zou in de laatste 300 miljoen jaar volgens zijn modelschatingen niet zo laag zijn geweest. (de hoogste CO2-concentratie in de nu bekende geologische geschiedenis was 7500 ppm) dus stelt Caldeira dat in 2300 een situatie kan ontstaan die nog nooit in 300 miljoen jaar is voorgekomen.

Gevaarlijk document
Maar halen de IPCC-auteurs al Caldeira en Wickett aan bij hun stelling. De Raven et al verwijzing is geen nieuw onafhankelijk bevestigend onderzoek maar een overzicht voor geinteresseerden en politici. Het verwijst eveneens naar dezelfde Caldeira en Wickett. En het derde citaat (Turley 2006) betreft ook niet een nieuw peer-reviewed onderzoek dat onafhankelijk de gedane stellingname bevestigt, en rara wie daar ook weer geciteerd wordt. De verwijzing had dus kunnen volstaan met enkel Raven et al.

Turley et al is een hoofdstukbijdrage in ‘Avoiding dangerous climate change’, een door werkgroep 2 tientallen malen geciteerd boekwerk dat verscheen aan de hand van workshops van het European Climate Forum (een initiatief opgezet door Klaus Hassellman van het Potsdam Institute for Climate Impact Research samen met het IIasa en het Wereldnatuurfonds) Er staan hier dus 3 citaties die, afgezien van de Caldeira en Wickett paper geen nieuw onderzoek weergeven maar een weergave van eigen onderzoek van de zelfde auteurs.

Waar is de 20 miljoen?
Wat moet die 20 miljoen jaar nu zeggen over oceaanverzuring, behalve dat het een groot jaartal is? Ik interpreteer het maar als volgt. De laatste tientallen miljoenen jaren is de CO2-concentratie mogelijk (daarover bestaat gezonde discussie) niet zo hoog geweest als in de projecties voor komende eeuw. Wanneer al die CO2 precies oplost in de oceaan volgens de bovenstaande versimpelde vergelijking zonder dat andere mechanismen een rol spelen, kan de pH even uniek dalen als dat de CO2-concentratie omhoog gaat. Met wat zevenmijlslaarzen aan kom je dus best in de buurt van het citaat.

Kersen plukken
Nu pluk ik zelf een kers uit het Raven et al-rapport, dat de stand van wetenschap over oceaanverzuring en de gevolgen voor de mariene biosfeer in perspectief plaatst:

‘When carbon dioxide dissolves in the ocean it lowers the pH, making the ocean more acidic (minder basisch want de oceaan-pH ligt tussen 7,8 en 8,5) Owing to a paucity of relevant observations,we have a limited understanding of the effects of pH reduction on marine biota.Coral reefs2,calcareous plankton3 andother organisms whose skeletons or shellscontain calcium carbonate may be particularly affected.

Tot zover de beschikbare kennis over het effect van een mogelijke oceaanverzuring die kán optreden als de emissies oplopen volgens projectie én de oceaan die CO2 opneemt volgens de versimpelde weergave zonder buffering van lithosfeer, biosfeer en zouten.

Zoals ik al bij fout citaat 1 aangaf, liet Stephanie Reynaud al zien dat verdubbeling van CO2 haar koraal geen schade toebracht. Bovendien zijn er verschillende organismen die bij carbonaatgebrek overschakelen op HCO3- om hun kalkskelet op te bouwen . De HCO3- concentratie zal juist toenemen. En dan verder blijkt ook dat over die pH-daling nog wel meer valt te zeggen dan uit de verslaglegging van het IPCC is op te maken.

‘Proxy estimates from a study based on boron isotopes suggest that 50 million years ago, ocean pH was as much as 0.6 pH units lower than today (Pearson and Palmer 2000, Nature),though the interpretation of these data in terms of pH change is open to question (Pagani M, Lemarchand D, Spivack A & Gaillardet J (2005).
A critical evaluation of the boron isotope-pH proxy: the accuracy of ancient ocean pH estimates. Geochimica et Cosmochimica Acta 69, 953-961).

Solnhofen
Raven et al vervolgt:

Models suggest that dissolution of CaCO3 sediments would have had sufficient time to buffer the change in pH in the past,even when the CO2 concentration of the atmosphere was high.

Dat lijkt ook logisch. Bezoekt u maar eens de kalksteengroeves bij het wereldberoemde Solnhofen voor enige geologische zelfrelativering, een genre waarop Salomon Kroonenberg het patent heeft. Wat is 7 uurtjes rijden op een mensenleven. U rijdt dan langs rotsen van fossiele koraalriffen uit een subtropische lagune in de Jura, rotsen van pure kalksteen.

In deze wereld lagen de CO2-concentraties ongeveer 5 maal hoger, en de temperatuur lag een graadje of vijf hoger. Toch zitten de kalksteenplaten in de steengroeves vol met schelpdieren, koraal, en ander zeeleven. Dus moet er een duidelijke limiet aan de pH zitten in de oceaan, of vlakt de daling al snel af (bijvoorbeeld door buffering van de biosfeer)

Opnieuw kunnen we met een beetje zoeken bij Raven et al een discussie vinden die we in het IPCC-rapport zo missen:

Other proxy estimates have been made for pH at the peak of the more recent Ice Age, about 20000 years ago, when atmospheric CO2 concentrations were 190 ppm compared with today’s value of about 380 ppm. One estimate, also based on boron isotopes (Sanyal et al 1995), suggests that the pH of the oceans was 0.3 units higher than today (that is, more alkaline). This implies that doubling of CO2 decreases pH by 0.3 units.However another estimate, based on the preservation of marine calcifying organisms (Anderson & Archer 2002Anderson D M & Archer D (2002). Glacial-interglacial stability of ocean pH inferred from foraminifer dissolution rates. Nature 416, 70–73), suggests that there was no such whole-ocean pH change.

We caution, therefore, that there is substantial uncertainty in both proxy and model reconstructions, and
that these uncertainties increase as one goes back from centuries to millennia and to millions of years in time.

Half leeg of halfvol
Bij Raven et al moest ik moeite doen om deze evenwichtige benadering te vinden, maar hij staat er. En Raven et al citeert ook literatuur die zijn bevindingen weerspreekt. Terwijl de auteurs van hoofdstuk 4 werkgroep 2 Anderson et al en Pagani et al negeert in het hele vierde hoofstuk van werkgroep 2.

Wat we missen is de positieve invloed van extra CO2, en de bufferende werking van algen die CO2 consumeren. Dankzij de extra CO2 omzetting kan de pH-daling binnen de perken blijven.

Het is kortom onwaarschijnlijk dat de natuurlijke werkelijkheid even simpel verloopt als de projecties doen op basis van versimpeling van de oceaanchemie en de reactie daarop van de biosfeer. Bovengenoemde studies zijn al decennia beschikbaar, maar als u ze in het IPCC-rapport kunt vinden?. Conclusie. Opnieuw is er nogal wat wetenschappelijke lenigheid nodig om de geciteerde literatuur te laten aansluiten op de gemaakte claim. En waar zijn de nuances?

Laten we concluderen dat bij het IPCC het glas per definitie half leeg is. En laten we hopen dat de auteurs van het vijde IPCC-rapport geen advocacyscience-documenten meer citeren maar gewoon de oorspronkelijke wetenschappelijke literatuur en dan liefst uit een bredere cirkel literatuur halen dan hun eigen alarmistische kring. Want het enige dat advocacyscience-rapporten als Raven et al doen is een eigen draai geven aan die wetenschappelijke literatuur, zodat het IPCC een eigen draai aan een eigen draai van de wetenschappelijke literatuur geeft.

Dus om horrorschrijver Edgar Allen Poe zijn beroemdste gedicht nog eens te parafraseren: Quoth the Raven: nevermore