woensdag 2 oktober 2019

Er is geen klimaatcrisis ~ Kees de Lange


Er is geen klimaatcrisis

Toelichting op de verklaring van 500 natuurwetenschappers

Foto: 

In de media, door politici, door zichzelf overschattende weermannen en door spijbelende kinderen die menen dat scholing overbodig is en aan wie je de zelfstandige besteding van hun zakgeld nog niet zou toevertrouwen, wordt de burger overspoeld met een brij van meningen over milieu, weer en klimaat.

In het algemeen wordt de toon gezet door simplisme, kennelijk met het idee dat als iets maar vaak  herhaald wordt het vanzelf waar wordt.Tijd voor wat tegengas.
Laat me in deze bijdrage een aantal veel voorkomende misvattingen de revue laten passeren, om te eindigen met de recente Klimaatverklaring van meer dan 500 wetenschappers dat de overmaat aan panische geluiden tot meer realistische proporties terugbrengt.

Milieu, weer, klimaat

Laten we beginnen met een schema van onze atmosfeer.
Troposfeer
In de atmosfeer onderscheiden we twee lagen, de troposfeer die ongeveer de onderste laag van ongeveer 10 km dikte omvat, en de stratosfeer daarboven. Voor de alledaagse verschijnselen die we als mensen op het oppervlak van onze planeet ervaren is vooral de troposfeer van belang. Die verschijnselen kunnen lokaal of globaal zijn.
Van de lokale problemen in de troposfeer trekt het milieu veel aandacht.
Milieuproblemen hebben doorgaans een zeer beperkt aantal oorzaken die goed bekend zijn of zouden kunnen zijn. In principe is dit soort milieuproblemen oplosbaar, als de wil daartoe en de financiële middelen beschikbaar zijn. Dit levert in veel gevallen een belangrijke positieve bijdrage aan de leefomgeving en het welbevinden van veel mensen en is daarom de moeite waard.
Weer
Een onderwerp van veelvuldig gesprek is natuurlijk het weer. Het weer is een lokaal verschijnsel in de troposfeer en is dus bepaald niet hetzelfde in Nederland of China. Pogingen het weer te voorspellen hebben, zoals iedereen die regelmatig uit het raam kijkt kan weten, beperkt succes. Prognoses op basis van weermodellen hebben een geldigheidsduur van ongeveer een week, met grote onzekerheden.
Klimaat
Ingewikkelder wordt het als we over klimaat spreken. Klimaat is gedefinieerd als een gemiddelde over een periode van 30 of 40 jaar. Vaak wordt gesuggereerd dat klimaat daarmee een lange termijn gemiddelde over het weer in die periode is. Dat is niet het geval. Klimaat wordt niet uitsluitend bepaald door atmosferische processen in de troposfeer, maar de volledige atmosfeer speelt hier een rol. Maar niet alleen de atmosfeer is van belang. Oceanen, gletsjers, zeestromen, de volledige biosfeer, vulkanisme, veranderingen in zonneactiviteit en veel meer spelen bij klimaat een sleutelrol. Duidelijk is dat het begrijpen van klimaat van een heel andere moeilijkheidsgraad is dan het filosoferen over milieu of weer.

Waarnemingen versus modellen

Het begrijpen van hoe ons klimaat werkt is vooral een natuurwetenschappelijke aangelegenheid waarbij de natuur- en scheikundige wetten die ten grondslag liggen aan hoe de natuur om ons heen zich gedraagt leidend zijn. Natuurwetenschap begint altijd bij betrouwbare metingen. Dat kunnen directe metingen zijn (tegenwoordig bij voorkeur met behulp van satellieten), maar ook zogenaamde proxy-metingen op basis van oudere gegevens uit verschillende bronnen. Met name de geologische geschiedenis van de aarde kan ons veel vertellen over het gedrag van het klimaat over perioden van miljoenen jaren. Maar nogmaals, metingen zijn altijd leidend.
Na metingen komt modelvorming. Het is in de natuurwetenschap gebruikelijk en ook essentieel om te proberen om alle beschikbare metingen in een model te vangen. De mate van succes die men daarbij boekt is bepalend voor de kwaliteit van het model en dus ook voor de voorspellende waarde die aan een model kan worden toegeschreven. In de natuurkunde is deze methode de laatste 400 jaar met veel succes en met grote gevolgen voor het welbevinden van de mensheid toegepast. Het heeft geleid tot onder meer de wetten van Newton, Maxwell, Schrödinger, Dirac, Dyson, die als triomfen van de natuurkunde kunnen worden gezien.
Staat de modelvorming van klimatologische processen op hetzelfde niveau met dezelfde voorspellende waarde als dit soort algemeen geaccepteerde natuurwetten? Het antwoord is helaas een volmondig NEE.
Voorspellingen
Het klimaat van een planeet is een zeer complex proces en klimaatmodellen vallen dan ook zonder meer onder het hoofdstuk complexe modellering. Dergelijke modellering is in wiskundige zin gebaseerd op stelsels van niet-lineaire gekoppelde integro-differentiaalvergelijkingen met de nodige mathematische valkuilen die vaak onder het hoofdstuk ‘chaos’ samengevat worden. Dergelijke complexe modellering is niet in staat om betrouwbare lange-termijn voorspellingen te doen, zoals ook door IPCC en KNMI zelf wordt onderkend.
In een deskundigenbijdrage die ik in het voorjaar presenteerde bij de Commissie voor Economische Zaken en Klimaat van de Tweede Kamer ga ik nader op dit probleem in.

Broeikasgassen

Ieder moleculair gas in de atmosfeer is een zogenaamd broeikasgas, hetgeen betekent dat het betreffende molecuul infrarood-straling absorbeert en weer emitteert. De infrarood activiteit hangt samen met de zogenaamde normaaltrillingen die het betreffende molecuul kan ondergaan, een belangrijk onderwerp van studie in de zogenaamde molecuulspectroscopie. Die normaaltrillingen treden op bij frequenties en met een infrarood activiteit die per molecuul verschilt.
CO2-hype
Het schoolvoorbeeld van een broeikasgas is natuurlijk CO2 dat in een concentratie van ~ 400 ppM in de atmosfeer voorkomt, en merkwaardig genoeg niet water dat lokaal in veel grotere concentraties kan voorkomen. CO2 wordt daarbij in de media consequent afgeschilderd als giftig, vervuilend en levensgevaarlijk. De fysisch-chemische werkelijkheid is een andere: CO2 is chemisch inert, zeer stabiel, transparant in het zichtbare gebied, reukloos, en een essentiële ingrediënt voor het leven op aarde door de cruciale rol die het molecuul speelt bij de fotosynthese van planten. Over natuurkundige bezwaren tegen de gebruikelijke CO2-hype kunt u dit recente essay lezen.
Uitstoot van broeikasgassen
De uitstoot van broeikasgassen wordt door de leken die graag paniek verspreiden zonder uitzondering als levensgevaarlijk beschreven. Nog los van de rol die CO2 speelt in de onmisbare fotosynthese, is dit een simplistische voorstelling van zaken. De menselijke uitstoot van welk broeikasgas dan ook moet om te beginnen vergeleken worden met de uitstoot uit natuurlijke bronnen. Als die veel groter is dan de menselijke uitstoot, is er minder reden voor paniek. Ook zijn de processen die of wel het broeikasmolecuul afbreken (b.v. fotodissociatie en fotoionisatie onder invloed van het UV van de zon) of absorberen (in de oceanen en door de biosfeer) van groot belang.
Naarmate dit soort processen sneller gaan, is er dus minder aan de hand. Grotere moleculen zijn in het algemeen infrarood-actiever dan kleinere. Hoewel per molecuul methaan (CH4) infrarood-actiever is dan CO2, breekt methaan onder invloed van ultraviolette zonnestraling veel makkelijker en sneller af dan CO2. Om een echte inschatting te maken van wat er speelt, is kennis van al deze processen essentieel. Daarvoor zijn gedetailleerde molecuul-spectroscopische studies onmisbaar. Zoals meestal is ook op dit gebied simplisme geen goede richtlijn.

Er is geen klimaatcrisis

In Nederland is de Stichting CLINTEL actief die tot doel heeft een nuchtere wetenschappelijke kijk op klimaat te bevorderen en natuurwetenschappelijk debat te stimuleren. CLINTEL organiseert op diverse plaatsen discussieavonden en nodigt daarvoor gerenommeerde sprekers uit. CLINTEL is opgericht door Prof. Guus Berkhout en wetenschapsjournalist Marcel Crok.
Recent heeft Guus Berkhout het initiatief genomen om een manifest op te stellen en een aangetekende brief te schrijven aan António Guterres, Secretaris-Generaal van de Verenigde Naties. In deze brief, wereldwijd ondertekend door meer dan 500 gekwalificeerde wetenschappers waaronder veel Nederlandse deskundigen, wordt gesteld dat de huidige klimaatpolitiek op zinloze en gevaarlijke wijze het economische systeem bedreigt en de levens van mensen op het spel zet door hen de toegang tot betrouwbare en betaalbare energie te ontzeggen.