Wat is een pre-industrieel klimaat en waarom doet het ertoe?

De afgelopen dagen is er veel gesproken over het klimaatakkoord van Parijs, waaruit de Verenigde Staten van plan zijn zich terug te trekken. Hoewel dit een tegenslag is, zijn de regeringen van de wereld het er nog steeds vrijwel volledig over eens dat er een krachtige inspanning moet worden geleverd om de klimaatverandering aan te pakken.

Het akkoord van Parijs heeft tot doel de opwarming van de aarde te beperken ten opzichte van een pre-industriële uitgangswaarde. De precieze verbintenis is:

De stijging van de gemiddelde temperatuur wereldwijd tot ruim onder 2 ℃ boven het pre-industriële niveau te beperken en te blijven streven naar een beperking van de temperatuurstijging tot 1,5 ℃ boven het pre-industriële niveau, in de wetenschap dat dit de risico’s en gevolgen van klimaatverandering aanzienlijk zou verminderen.

Maar dit roept de vraag op: wat zijn “pre-industriële niveaus”?

Het is duidelijk dat als we de opwarming van de aarde tot 1,5℃ of 2℃ boven een bepaald punt willen beperken, we een gemeenschappelijk begrip nodig hebben van waar we vanuit gaan. Maar het Akkoord van Parijs geeft geen definitie.

Dit wordt belangrijk als regeringen van klimaatwetenschappers verwachten dat ze verschillende plannen om hun Parijse doelen te bereiken op een coherente manier met elkaar vergelijken. Het is van cruciaal belang om duidelijk te zijn over wat onderzoekers bedoelen als we “pre-industrieel” zeggen, en op welke veronderstellingen onze projecties zijn gebaseerd.

Zoals de onderstaande grafiek laat zien, is het natuurlijk duidelijk, welke uitgangswaarde we ook gebruiken, dat de mondiale temperatuur de afgelopen eeuw drastisch is gestegen.

Het vaststellen van een pre-industriële basislijn

De industriële revolutie begon eind jaren 1700 in Groot-Brittannië en verspreidde zich over de hele wereld. Maar dit markeerde slechts het begin van een geleidelijke toename van onze uitstoot van broeikasgassen. Verschillende studies hebben aangetoond dat er al in de jaren 1830, of zelfs nog maar in de jaren 1930, signalen van klimaatverandering op wereldwijde schaal zijn verschenen.

Naast de zich ontwikkelende en toenemende invloed van de mens op het klimaat, weten we ook dat tal van andere natuurlijke factoren de temperatuur op aarde kunnen beïnvloeden. Deze natuurlijke variabiliteit in het klimaat maakt het moeilijker om één precieze pre-industriële basislijn te bepalen.

Wetenschappers verdelen deze natuurlijke invloeden op het klimaat in twee groepen: interne en externe forcings.

Interne forcings dragen warmte over tussen verschillende delen van het klimaatsysteem van de aarde. De El Niño-Southern Oscillation bijvoorbeeld verplaatst warmte tussen de atmosfeer en de oceaan, waardoor de gemiddelde temperatuur aan het aardoppervlak van jaar tot jaar ongeveer 0,2℃ varieert. Soortgelijke variaties doen zich ook voor op decadale tijdschalen, die gepaard gaan met langzamere energieoverdrachten en langere variaties in de temperatuur van de aarde.

Externe forcings komen van buiten het klimaatsysteem van de aarde om de temperatuur op aarde te beïnvloeden. Een voorbeeld van een externe forcering zijn vulkaanuitbarstingen, die deeltjes de bovenste atmosfeer insturen. Dit voorkomt dat de energie van de zon het aardoppervlak bereikt, en leidt tot een tijdelijke afkoeling.

Een andere externe invloed op het klimaat op aarde is de variabiliteit in de hoeveelheid energie die de zon uitzendt.

De totale energie-output van de zon varieert in meerdere cycli en is gerelateerd aan het aantal zonnevlekken, met iets hogere temperaturen wanneer er meer zonnevlekken zijn, en omgekeerd.

De aarde heeft langere perioden van afkoeling gekend als gevolg van frequentere explosieve vulkaanuitbarstingen en perioden met weinig zonnevlekken – zoals tijdens de “Kleine IJstijd”, die ruwweg duurde van 1300 tot 1800.

Al deze factoren betekenen dat het klimaat op aarde behoorlijk kan variëren, zelfs zonder menselijk ingrijpen.

Het betekent ook dat als we een pre-industriële baseline kiezen wanneer er lage zonneactiviteit was, zoals eind jaren 1600, of in een periode van hoge vulkanische activiteit, zoals de jaren 1810 of de jaren 1880, dan zouden we een lager referentiepunt hebben en zouden we eerder door 1,5℃ of 2℃ gaan.

Een uitdaging niet alleen voor wetenschappers

Op dit moment is er een drang binnen de klimaatwetenschap om de gevolgen van 1,5℃ opwarming van de aarde beter te begrijpen. Het Intergovernmental Panel on Climate Change zal volgend jaar een speciaal rapport over 1,5 ℃ uitbrengen.

Maar wetenschappers definiëren “pre-industrieel” of “natuurlijk” klimaat op verschillende manieren. Sommigen werken vanaf het begin van de wereldwijde temperatuurregistraties in de late 19e eeuw, terwijl anderen klimaatmodel simulaties gebruiken die menselijke invloeden over een recentere periode uitsluiten. Eén recente studie suggereerde dat de beste basislijn 1720-1800 zou kunnen zijn.

Door deze verschillende definities wordt het moeilijker om de resultaten van afzonderlijke studies te synthetiseren, wat van vitaal belang is om de besluitvorming te informeren.

Dit zal een punt van overweging moeten zijn bij het schrijven van het IPCC-rapport, omdat beleidsmakers de gevolgen bij verschillende niveaus van opwarming van de aarde gemakkelijk zullen moeten kunnen vergelijken.

Er is geen definitieve manier om het beste “pre-industriële” referentiepunt te bepalen. Een alternatief zou kunnen zijn om het pre-industriële referentiepunt helemaal te vermijden en in plaats daarvan doelen te stellen voor recentere perioden, wanneer we een beter inzicht hebben in hoe het mondiale klimaat eruitzag.

U kunt hier en hier meer lezen over het definiëren van een pre-industrieel klimaat.