Klimaatverandering: boekbespreking deel 3

Door Ap Cloosterman.

De teksten in dit artikel zijn afkomstig van: SK = Steven E. Koonin; AC = Ap Cloosterman.

Zie ook: Deel 1 en Deel 2.

Hoofdstuk: 3. Emissies verklaard en geëxtrapoleerd (17 pagina’s)

SK:
Dit hoofdstuk gaat over de aanwezigheid van koolstof. Het CO2 dat door menselijke activiteiten wordt uitgestoten is een relatief kleine toevoeging aan een enorme natuurlijke cyclus van koolstof die aanwezig is in de aardkorst, oceanen, levende wezens, planten en de atmosfeer. Onze bijdrage aan deze cyclus zal nog decennia toenemen.

AC:
In zijn boek komt SK regelmatig terug op de rol van CO2 over de opwarming van de Aarde. Zijn uitspraken daarover, zijn niet eensluidend:

Pagina XLI
“De Aarde is in de laatste eeuw opgewarmd, gedeeltelijk door natuurlijke verschijnselen en gedeeltelijk als reactie op de groeiende menselijke invloed. Het onderdeel “oorzaak CO2” heeft een fysiek klein effect op het complexe klimaatsysteem.”
Pagina 44:
“Ondanks de precisie die wordt geclaimd door klimaatmodellen is de impact van CO2 op het klimaat echter hoogst onzeker.”
Pagina 47:
“Ik ken geen deskundige die aanvecht dat de toename in de CO2 concentratie in de laatste 150 jaar vrijwel geheel het gevolg is van menselijke activiteiten”.
Pagina 51:
“Koolstofdioxide heeft van alle broeikasgassen die door menselijke activiteiten worden uitgestoten, de grootste invloed op het klimaat.”
Pagina 59:
“Er bestaat geen twijfel over: de uitstoot van broeikasgassen, vooral CO2, heeft een opwarmende invloed op het klimaat.”

SK:
SK toont op pagina 45 een grafiek met de atmosferische concentraties van CO2 over de periode 1958 t/m 2020.
Onderstaande grafiek geeft het bijgewerkte beeld over de concentraties van CO2 over de periode 1960 t/m september 2023 weer, zoals die maandelijks wordt gemeten op Mauna Loa (Hawaï). De metingen laten, volgens SK, een gestage toename zien.

Figuur 1 September 2023: 418,51 ppm; September 2022: 415,91 ppm. Laatst bijgewerkt: 05 oktober 2023

AC:
We zien, en dat is met blauwe stippellijnen in bovenstaande figuur 1 aangegeven, dat er in 1978 en 1999 een verhoogde toename van CO2 in onze atmosfeer heeft plaatst gevonden. De stijging kan veroorzaakt zijn door EL-Niño’s en/of (onderzeese) vulkaanuitbarstingen. De temperatuur van het oceaanwater was in deze jaren hoger dan normaal en in warmer water neemt de oplosbaarheid van CO2 af waardoor er meer CO2 naar de atmosfeer ontwijkt.

Tijdens de Parijse klimaatconferentie van 2015 is de volgende afspraak gemaakt: Het belangrijkste doel van het Klimaatakkoord is de CO2-uitstoot in 2030 met 49% verminderen vergeleken met 1990. In 2050 moet de uitstoot van broeikasgassen met 95% afgenomen zijn. Dit is nodig om de opwarming van de Aarde niet verder te laten oplopen dan 1,5⁰C.

Met alle investeringen ten spijt is er nog weinig succes geboekt met het reduceren van CO2 in onze atmosfeer.

De onderstaande figuren (a) t/m (d) tonen wat meer detaillering:

Bron hier.

(a): De hoeveelheden uitgestoten CO2 per jaar van 1960 t/m 2021, uitgedrukt gigaton koolstof (C). Gigaton = 1 miljard ton.

(b) De CO2 uitstoot per land. Ook weer uitgedrukt als gigaton koolstof. Opvallend is de enorme stijging van China, maar ook die van India. USA en Europa zijn er in geslaagd om minder CO2 uit te stoten.

(c) De fossiele bronnen van CO2 uitstoot. Het gebruik van kolen, olie en gas is enorm toegenomen. Het lijkt er wel op, dat het gebruik van kolen en gas zich stabiliseert. Bij de productie van cement komt enorm veel CO2 vrij, maar uiteindelijk haalt het materiaal een groot deel van die uitstoot zelf weer uit de lucht. Dat hebben onderzoekers ontdekt, zo is in het blad Nature Geoscience te lezen. “Het klinkt tegenstrijdig, maar het is echt waar,” stelt onderzoeker Steven Davis, verbonden aan de universiteit van Californië (Irvine). “Het cement dat sinds 1930 wereldwijd gemaakt is, heeft een substantieel deel van de CO2 die bij de productie vrijkwam, opgenomen.”

(d) De CO2 uitstoot per persoon is in de USA fors afgenomen. Zo ook, zij het wat minder, een afname in Europa.
De uitstoot per persoon neemt in India gestaag toe. De CO2 uitstoot per persoon in China is enorm toegenomen.
Wereldwijd gezien, is er nog weinig resultaat geboekt.

SK:

“Ik ken geen deskundige die aanvecht dat de toename in de CO2 concentratie in de laatste 150 jaar vrijwel geheel het gevolg is van menselijke activiteiten”.

AC:
De uitspraak qua toename van de CO2 concentratie door uitsluitend menselijke activiteiten is aanvechtbaar. Er is namelijk ook sprake van natuurlijke oorzaken. Zoals de opvatting van em. prof. dr. Ian Rutherford Plimer.

Prof. Dr. Ian Rutherford Plimer is een Australische geoloog en was als aardwetenschapper verbonden aan de universiteit van Melbourne en als mijnbouwgeoloog aan de universiteit van Adelaide. Hij heeft 130 wetenschappelijke artikelen en 6 boeken geschreven.

Ik citeer een aantal uitspraken uit zijn boek “Where Does the Carbon Dioxide Really Come From” (Waar komt CO2 nu werkelijk vandaan):

● Alle wereldwijde acties over de afgelopen 5 jaar om CO2 uitstoot te verminderen werd in 4 dagen teniet gedaan door de vulkanische uitbarsting op IJsland.

● De vulkaan Mt Pinatubo op de Filipijnen spoot meer broeikasgas uit dan de totale mensheid heeft geloosd in alle jaren van haar bestaan. En dan te weten dat deze vulkaan een jaar lang actief is geweest.

● De enorme bosbranden van het afgelopen jaar in het westen van de VS en in Australië hebben enorm veel CO2 in onze atmosfeer gebracht, welke overeenkomt met onze acties ter vermindering van emissies gedurende de eerstkomende twee à drie jaar. En dit soort branden vinden elk jaar plaats.

Er staat ons wellicht nog flink wat te wachten. Zie hier.

Dr. Chris Schoneveld reageerde hier als volgt op:

Volgens Plimer heeft Pinatubo meer CO2 uitgestoten dan de mensheid in haar geschiedenis. Dus meer dan 1700 Gt. De gehele aardse atmosfeer bevat momenteel 420 ppm CO2. Een ppm staat gelijk aan 2.13 Gt. De atmosfeer bevat dus 890 Gt.CO2. Pinatubo zou in een paar dagen tijd bijna 2 maal meer CO2 hebben uitgestoten dan er in de atmosfeer aanwezig is. De atmosfeer zou dus na de eruptie minstens 1700 + 890 = 2590 Gt CO2 moeten bevatten, oftewel 2590 / 2.13 = 1216 ppm. In werkelijkheid is op Mauna Loa, waar het atmosferisch gehalte aan CO2 wordt gemeten, nauwelijks iets te zien van de eruptie.

De opvatting van Plimer is een overdrijving die we niet moeten rondbazuinen alsof het hier om een valide argument gaat. Immers, de mens stoot jaarlijks 800 maal de hoeveelheid CO2 uit t.o.v. Pinatubo. Ik denk dat Plimer nooit de berekening heeft gedaan om zijn woorden te staven. Zie hier en hier.

Vulkanoloog Elske de Zeeuw-van Dalfsen (TU-Delft) meldt op Klimaat Helpdesk d.d. 26.01.2022, dat de totale koolstofdioxide uitstoot veroorzaakt door natuurlijke processen, waaronder vulkanen, 40 tot 100 keer kleiner is dan de uitstoot veroorzaakt door mensen. Zie hier.

AC:
Conclusie: De geleerden zijn het nog niet met elkaar eens! Ik ben niet in staat om deze Gordiaanse Knoop door te hakken.

SK:
Metingen van de afgelopen drie decennia hebben aangetoond, dat er een kleine, maar wel te detecteren en gestage afname heeft plaats gevonden van de zuurstofconcentratie in onze atmosfeer, die overeen komt met de hoeveelheid zuurstof die nodig is geweest om fossiel koolstof om te zetten in CO2.

AC:

Volgens East Anglia University vermindert de hoeveelheid zuurstof in onze atmosfeer jaarlijks door fossiele verbranding met 25 miljard ton. Koonin noemt in zijn boek niet de flinke hoeveelheid zuurstof, die ingeademd of opgenomen wordt door levende wezens. De mensheid (dus exclusief dieren) inhaleert per jaar 2,7 miljard ton zuurstof (bron: NASA) en ademt vervolgens CO2 van niet fossiele bron uit.

De opmerking dat de afname in atmosferisch zuurstof overeenstemt met de omzetting van fossiel koolstof in CO2 kan aanleiding zijn voor een discussie. Dit zou kloppen als het aantal ingeademde moleculen zuurstof gelijk is aan het aantal uitgeademde moleculen kooldioxide. Zie figuur 2.

Figuur 2, Zie hier

Echter een deel van de zuurstof blijft in het menselijk lichaam achter voor de groei van organen en de levering van energie. Naarmate het aantal mensen toeneemt zal er dus ook meer zuurstof achterblijven, terwijl de opname van CO2 door bomen afneemt door de enorme boskap. Bij het ontleden van het menselijk lichaam na de begrafenis zal CO2 en CH4 vrijkomen, maar deze stoffen blijven voorlopig in de grond achter. Bij een crematie zal alles verbranden (met zuurstof uit de lucht) en CO2 vrij komen.

Het argument, dat de afname in zuurstofconcentratie in onze atmosfeer overeen komt met de hoeveelheid zuurstof die nodig is geweest om fossiel koolstof om te zetten in CO2 klopt dus niet.

SK:

Slechts één keer in het geologisch verleden, 300 miljoen jaar geleden in het Perm, is het niveau van atmosferisch CO2 zo laag geweest als tegenwoordig. Het planten- en dierenleven bloeide uitbundig in tijde waar het CO2-niveau 5 à 10x hoger was dan nu. Maar dat waren wel heel andere planten en dieren. CO2 is dus op zichzelf geen bron van zorg voor de planeet!

AC:
Sterk argument van SK!

Over de afgelopen miljoenen jaren is er geen verband tussen het atmosferisch CO2 gehalte (paarse lijn) en de aardse atmosferische temperatuur (blauwe lijn). Zie: onderstaande figuur 2.Opvallend is dat bij zeer hoge CO2 gehaltes (10.000 ppm) zelfs sprake kan zijn van zeer lage temperaturen, terwijl er ook hoge temperaturen voorkomen bij lage CO2 gehaltes. Er is dan ook geen enkele reden om aan te nemen, dat dit verband er nu wel zal zijn.

Figuur 2

SK:

Methaan is het op een na belangrijkste broeikasgas dat wordt uitgestoten door menselijke activiteiten. De 300 miljoen ton methaan die jaarlijks door menselijke activiteiten wordt uitgestoten is 0,8% van de 36 miljard ton aan CO2 die de lucht ingaat door het verbranden van fossiele brandstoffen. Het grootste deel van de methaanuitstoot komt voort uit de spijsvertering van grasetende dieren (uit de bek: 29%), mest (4%), andere landbouwactiviteiten (7%) en rijstteelt (10%). Ook een bron is het rotten van materiaal op stortplaatsen (11%).

AC:

Opvallend is dat SK de methaanuitstoot van smeltend permafrost en methaanhydraat (zie hier) niet noemt.

SK:
Het toekomstig klimaat wordt bepaald door de ervaringen met het voorbije klimaat op zowel antropogene (menselijke) als natuurlijke invloeden. Maar het klimaat is ook zonder ons prima in staat om te veranderen.
Daarom heeft het IPCC een aantal scenario’s gemaakt i.p.v. precieze voorspellingen van toekomstige van toekomstige concentraties.

De scenario’s hebben de naam: Representative Concentration Pathways oftewel RCP’s. Er zijn 4 scenario’s. Iedere RCP heeft een cijfer dat aangeeft hoe groot de verwachte antropogene opwarming in 2100 is onder dat scenario. Bijvoorbeeld: RCP6 komt overeen met 6 Watt per m² aan stralingsforcering door menselijke activiteiten.

Op dit moment is dit 2,2 Watt per m². Een analyse van de uitstoot tussen 2005 en 2017 toont aan dat de scenario’s met hoge uitstoot steeds onwaarschijnlijker worden.

AC:

In de klimaatwetenschappen gebruikt men de term stralingsforcering om het verschil uit te drukken tussen de invallende energie van de Zon en de energie van de straling die door de Aarde uitgezonden wordt naar de ruimte. De uitgezonden straling heeft twee componenten: gereflecteerde straling en warmtestraling.

In tegenstelling met de SK notitie:

“Een analyse van de uitstoot tussen 2005 en 2017 toont aan dat de scenario’s met hoge uitstoot steeds onwaarschijnlijker worden.”

komt het KNMI met de boodschap:

We zien nu al de gevolgen van klimaatverandering, wereldwijd en ook in Nederland, met grote gevolgen voor mens en natuur. In de nieuwe KNMI’23-klimaatscenario’s laat het KNMI zien dat het voor de verdere klimaatverandering sterk uitmaakt hoeveel broeikasgassen we nog gaan uitstoten. Hoe hoger de uitstoot, hoe sterker de opwarming en hoe extremer het weer. Bovendien neemt met elke ton uitstoot de kans op onvoorspelbare gevolgen toe.

Hittegolven komen in de toekomst vaker voor, worden nog heter en houden langer aan. In de scenario’s met een hoge uitstoot komt 40°C aan het eind van de eeuw bijna elk jaar voor. Een temperatuur die sinds het begin van de metingen nog maar één keer eerder is voorgekomen. Ook in de scenario’s met lage uitstoot heeft Nederland steeds vaker te maken met tropische hitte, maar komen de meest extreme temperaturen minder vaak voor dan bij hogere uitstootscenario’s.

Maarten van Aalst.

Droge zomers en zwaardere buien. In de zomer gaat het in de toekomst minder regenen en verliezen we meer vocht door verdamping. Daardoor komen langdurige of extreme droogte vaker voor. De zomer van 2018 was zeer droog. In het hoge scenario is een gemiddelde zomer in 2100 zoals die van 2018. Ook in het lage scenario zien we een toename van droogte, al is de verandering aanzienlijk kleiner. Maar het wordt niet allen droger: ook zware buien worden intenser. Dat maakt het lastiger om met deze stijgende risico’s om te gaan: we moeten voorbereid zijn op zowel meer regen in korte tijd, als langere periodes van hitte en droogte.

 

Prof. dr. Maarten van Aalst hoofddirecteur van het KNMI zegt:

“Iedereen merkt het: ons klimaat verandert. Het is warmer en het weer wordt extremer. Iedereen heeft afgelopen zomer gezien hoe heftige weersextremen landen over de hele wereld teisterden. Ook Nederland moet zich voorbereiden op steeds zwaardere weersomstandigheden. Betere en eerdere waarschuwingen worden hierdoor steeds belangrijker. Voor het weer van de komende uren en dagen, maar ook voor hoe het klimaat zal blijven veranderen.”

Ik eindig dit artikel met de uitspraak van Steven E. Koonin:

Het is zeer onzeker wat er in de komende decennia precies gaat gebeuren!

***