Veranderingen in het klimaat

Antwoorden op veelgestelde vragen over natuurwetenschappelijke aspecten van klimaatverandering

■ Hoe zal het klimaat verder veranderen?

Uitgaande van aannamen over de toekomstige uitstoot van broeikasgassen en binnen de beperkingen van de wetenschappelijke kennis over het klimaatsysteem heeft het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de Verenigde Naties het volgende beeld geschetst van de ontwikkelingen van het mondiale klimaat in de 21ste eeuw.

De wereldgemiddelde temperatuur zal naar schatting in de periode 1990-2100 verder stijgen met 1,4 tot 5,8ºC. De grote bandbreedte wordt bepaald door enerzijds de beperkingen in wetenschappelijke kennis (vooral over de rol die de wolken spelen) en anderzijds de onzekerheid in het toekomstige gebruik van fossiele brandstoffen. De bovengrens is van dezelfde orde als de natuurlijke temperatuurtoename sinds de laatste ijstijd, die zich over een veel langere periode van tienduizend jaar heeft voorgedaan. Dat scenario brengt de aarde in een totaal andere toestand. Het zou een volstrekte ramp betekenen voor mens en natuur. De ondergrens brengt de aarde in een toestand die vergelijkbaar is met de warme periode voor de laatste ijstijd (het Eemien). Er zijn aanwijzingen dat onder die omstandigheden grote ijsmassa's, zoals het ijs op Groenland, smelten. Dat zou op een termijn van duizend jaar een zeespiegelstijging van een aantal meters tot gevolg kunnen hebben.

De temperatuurtoename boven de continenten van het noordelijk halfrond zal tot 40% sterker zijn dan boven zee. De waterkringloop intensiveert waardoor er wereldgemiddeld gezien meer en heviger neerslag wordt verwacht. Die toename zal vermoedelijk vooral plaatsvinden op de gematigde breedten, terwijl in de subtropen juist een afname wordt voorzien.

Deze veranderingen gaan gepaard met toenemende jaarlijkse verschillen in de neerslag. Zee-ijs, gletsjers en landijs zullen zich verder terugtrekken, terwijl de ijsmassa van Antarctica door de vergroting van de lokale hoeveelheid neerslag juist zal toenemen.

[p. 16]

Dempen aërosolen de opwarming?

De mens brengt stofdeeltjes (aërosolen) in de atmosfeer die het klimaat significant beïnvloeden. Zo resulteert de verbranding van zwavelhoudende fossiele brandstoffen in ‘witte’ stofdeeltjes die het klimaat afkoelen omdat ze het zonlicht reflecteren. De verbranding van dieselolie en biomassa (hout e.d.) stoot zwarte roetdeeltjes uit die een opwarmend effect hebben omdat ze zonlicht absorberen. Bovendien verlagen neergeslagen roetdeeltjes het reflecterend vermogen van sneeuw, met opwarming tot gevolg.

De stofdeeltjes hebben ook een invloed op wolkenvorming, met een overwegend afkoelende werking.

Over de sterkte van het netto afkoelende effect van aërosolen bestaat discussie. Het is een speerpunt in het onderzoek. Er is echter een grote mate van overeenstemming dat aërosolen het versterkte broeikaseffect in de afgelopen vijftig jaar slechts ten dele hebben gecompenseerd.

Hoe kun je het klimaat voorspellen als het weerbericht van volgende week vaak al niet deugt?

Een weersverwachting doet een uitspraak over het weer in de toekomst. Een klimaatverwachting doet een uitspraak over het gemiddelde weer (=klimaat) in de toekomst. Het gaat er dus niet om of het regent op 18 april 2050, maar of de kans op regen die dan verwacht wordt klopt.

Het blijkt dat dergelijke kansen veel beter voorspelbaar zijn dan het weer zelf.

Dempen wolken de opwarming?

Wolken kaatsen zonnestraling terug naar het heelal en hebben gemiddeld een koelend effect op het klimaat. Hogere temperaturen versterken de verdamping, maar ook de neerslagvorming. Het netto effect op de bedekkingsgraad is onzeker, maar klimaatmodellen geven aan dat een hogere temperatuur het reflecterend vermogen van wolken beperkt, waardoor de opwarming versterkt. Anderzijds kunnen door de mens uitgestoten stofdeeltjes het reflecterend vermogen van wolken versterken, waardoor de opwarming dempt. Op langere termijn lijken veranderingen in wolken de opwarming te zullen versterken.

[p. 17]

Het niveau van de zeespiegel zal in de loop van de 21ste eeuw naar verwachting met 9 tot 88 cm stijgen als gevolg van de opwarming van het zeewater en het smelten van landijs.

De gemiddelde temperatuur in Europa zal vermoedelijk iets sterker toenemen dan het wereldgemiddelde. De kans op hittegolven neemt toe, de kans op vorstdagen neemt af. In de Scandinavische landen zal de wintertemperatuur waarschijnlijk veel sterker stijgen dan het wereldgemiddelde. In Zuid-Europa lijken juist de zomertemperaturen omhoog te gaan. De zeespiegelstijging voor West-Europa zal niet wezenlijk afwijken van het wereldgemiddelde, al moet men voor Nederland ook nog rekening houden met een bodemdaling van 10 tot 20 cm per eeuw.

Het grillige karakter van neerslag maakt uitspraken over toekomstige ontwikkelingen onzeker. Er is een redelijke wetenschappelijke overeenstemming dat de winterneerslag in Noord-Europa met 5 tot 20% zal toenemen, met name in Scandinavië, maar ook op lagere breedtegraden. In de zomer is de neerslagverandering onzeker. In Zuid-Europa kan de neerslag met meer dan 20% afnemen. Er wordt een toename van zware neerslag en de kans op uitschieters verwacht. Dat geldt zowel op een termijn van dagen als op een termijn van jaren. De hogere temperaturen brengen meer verdamping met zich mee. In de zomer zal de verdamping meer toenemen dan de neerslag, terwijl in de winter de toename van neerslag de overhand heeft. De kans op zomerdroogte neemt toe, met name in Zuid-Europa.

Naast geleidelijke verschuivingen is het denkbaar dat het klimaatsysteem abrupte overgangen doormaakt met vermoedelijk grote gevolgen. Dat soort veranderingen is niet of nauwelijks opgenomen in de huidige klimaatprojecties. Zo kan een verzwakking van de Noord Atlantische Golfstroom een aanzienlijke verlaging van de gemiddelde temperatuur in West-Europa bewerkstelligen. Een ander voorbeeld is het afsmelten van de West Antarctische ijskap. Sommige onderzoeken geven aan dat die ijskap bij een temperatuurstijging van enkele graden in zee zal schuiven met een zeespiegelstijging van een meter per eeuw tot gevolg. Volgens de huidige, begrensde inzichten in dit soort verschijnselen is de kans op dergelijke abrupte verschijnselen in de 21ste eeuw zeer klein.

De huidige klimaatmodellen geven aan dat de te verwachten temperatuurstijging in Nederland nagenoeg in de pas loopt met de stijging van de wereldgemiddelde temperatuur. Uitgaande van de wereldgemiddelde temperatuurprojecties van het IPCC heeft het KNMI een drietal klimaatscenario's ontwikkeld voor het Nederlandse klimaat in het jaar 2100. Deze klimaatscenario's zijn het uitgangspunt voor

Komt er een nieuwe ijstijd door het stilvallen van de Golfstroom?

De Noord-Atlantische Golfstroom, die in Europa een mild klimaat veroorzaakt, wordt onder meer aangedreven door verschillen in zoutgehalte van het oceaanwater. Door de wereldwijde opwarming veranderen neerslag- en verdampingspatronen en smelt het ijs. Hierdoor verandert het zoutgehalte. Samen met de opwarming van het oceaanwater kan dit een afzwakking van de Golfstroom tot gevolg hebben. Dat effect lijkt evenwel niet sterk genoeg te zijn om de Golfstroom te stoppen. De kans dat het Europese klimaat erdoor afkoelt wordt zeer klein geacht.

[p. 19]

verkennende studies van de gevolgen van klimaatverandering voor Nederland en omgeving. Zo wordt het nationale waterbeleid voor de 21ste eeuw mede gebaseerd op deze inzichten.

KNMI klimaatscenario's voor Nederland in 2100
Temperatuur	+1ºC	+2ºC	+4 tot +6ºC
Gemiddelde winterneerslag	+6%	+12%	+25%
Hevigheid extreme winterneerslag	+10%	+20%	+40%
Kans op extreme winterneerslag	2× zo groot	4× zo groot	10× zo groot
Zeespiegelstijging	+20 cm	+60 cm	+110 cm

De verwachte toename van de neerslag zal gepaard gaan met een toename van de kans op perioden met extreme neerslag en de kans op natte jaren. Waterbeheerders houden daar nu al rekening mee. Tegenover de kleine toename van de gemiddelde zomerneerslag staat een sterkere toename van de verdamping in de zomer, met grotere kans op verdroging tot gevolg. Toch neemt de kans op lokale wateroverlast ook in de zomer toe, als gevolg van de toename van de kans op hevige lokale buien.

De verwachte invloeden op de neerslag en de verdamping in Europa vergroten de gemiddelde afvoer van de Rijn in de winter. Bij gelijke dijkhoogte verhoogt dat de kans op overstromingen. In de zomers wordt een verlaging van de gemiddelde afvoer voorzien. Dat leidt tot lagere waterstanden, die de scheepvaart kunnen hinderen. Lagere afvoeren hebben een negatieve invloed op de waterkwaliteit en vergemakkelijken het binnendringen van zout water in de riviermond. In droge zomers kan de vraag naar water de aanvoer overstijgen waardoor de kans op waterschaarste toeneemt.

De zeespiegelstijging vergroot de indringing van zout water in de kustgebieden, met gevolgen voor de drinkwatervoorziening en de landbouw. De kusterosie neemt toe. Het spuien van overtollig rivierwater uit bijvoorbeeld het IJsselmeer zal worden bemoeilijkt. De kans op hoge waterstanden aan de kust neemt in beginsel toe. De hoge onzekerheid van de invloed van klimaatverandering op het stormklimaat maakt dat veranderingen in de kans op hoogwater nog niet goed bekend zijn.

[p. 20]

Hierboven is een beeld geschetst van de evolutie van het klimaat in de 21ste eeuw, onder invloed van de mens. De verblijftijd van met name CO₂ in de atmosfeer is dermate lang dat de huidige uitstoot van dit broeikasgas het klimaat na 2100 zal blijven beïnvloeden. Ook als men er in de loop van de 21ste eeuw in slaagt de huidige exponentiële groei van de CO₂-uitstoot weg te nemen moet toch rekening gehouden worden met een significante menselijke invloed op het klimaat in de 22ste eeuw.