De toestand van het klimaat in Nederland 1999
De toestand van het klimaat in Nederland 1999
Korte voorgeschiedenis: het Klimaatverdrag van 1992
In de jaren tachtig werd duidelijk dat de alsmaar toenemende uitstoot van broeikasgassen een klimaatverandering ten gevolge kan hebben die op korte termijn een ernstige bedreiging voor de mens en zijn omgeving zou kunnen vormen.
Op initiatief van de Verenigde Naties begonnen er in 1991 onderhandelingen die leidden tot een klimaatverdrag dat in juni 1992 in Rio de Janeiro werd ondertekend. In dit verdrag werden de eerste, zij het nog voorzichtige, niet bindende, afspraken gemaakt die moeten leiden tot vermindering van de uitstoot.

Het doel van het Klimaatverdrag is weergegeven in het beroemde Artikel 2: de uiteindelijke doelstelling van het Verdrag is het bereiken van stabilisatie van broeikasgasconcentraties in de atmosfeer op een niveau waarop gevaarlijke menselijke beïnvloeding van het klimaatsysteem kan worden voorkomen. Het artikel geeft ook aan wat 'gevaarlijk' zou kunnen betekenen: stabilisatie moet op een zodanige manier worden bereikt dat ecosystemen zich op natuurlijke wijze aan klimaatverandering kunnen aanpassen, dat de voedselproductie niet in gevaar komt en dat duurzame economische ontwikkeling niet wordt gehinderd.

Dit artikel klinkt erg aantrekkelijk en lijkt welhaast vanzelfsprekend maar is zeer moeilijk in concrete doelstellingen en acties te vertalen: wat is 'gevaarlijk', wat is 'natuurlijk' en 'duurzaam'?

De wetenschap kan hoogstens zeggen wat de feitelijke gevolgen zijn van een bepaald stabilisatieniveau en van de snelheid waarmee dat niveau wordt bereikt. De vraag of een gevolg gevaarlijk is, of juist duurzaam, vereist waarde-oordelen die politici, niet wetenschappers, moeten geven.

Maar in één ding is Artikel 2 glashelder: de broeikasgasconcentraties moeten stabiel worden en dus moet de uitstoot worden beperkt. Hoe denkt het Klimaatverdrag dat te bereiken? In Artikel 4 spreken de landen die het Verdrag hebben ondertekend en goedgekeurd (de Verdragspartijen) af dat de geïndustrialiseerde Verdragspartijen (Annex I landen, in het verdragsjargon) zich zullen inspannen om in het jaar 2000 de uitstoot van broeikasgassen terug te brengen tot het niveau van 19901. Aan de ontwikkelingslanden worden geen beperkingen opgelegd.

Het Berlijn-mandaat (1995)
Het Klimaatverdrag was een mooie eerste stap op weg naar beheersing van het mondiale broeikasprobleem maar de tekortkomingen werden snel duidelijk: het bevat geen bindende afspraken en al helemaal geen afspraken voor ná het jaar 2000.
Bovendien was het in 1992 nog de vraag of stabilisatie van de uitstoot op het niveau van 1990 wel zou leiden tot wat toch het doel was van het Verdrag: een stabiele concentratie van de broeikasgassen op een acceptabel niveau.

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), in 1989 opgericht met het doel een oordeel te geven over de wetenschappelijke stand van zaken van het klimaatprobleem, boog zich over deze laatste vraag. In 1994 leidde dit tot een speciaal rapport waarin is nagegaan wat de gevolgen zouden zijn van een constante uitstoot van broeikasgassen op de broeikasgas-concentraties en wat er nodig is om deze laatste te stabiliseren.

Figuur 27. Linksboven: toename van kooldioxide-concentratie zonder uitstootbeperkingen (IS92A scenario; rode lijn) en de toename voor de denkbeeldige gevallen dat de uitstoot constant wordt gehouden op respectievelijk het niveau van 1990 en de helft hiervan. Rechtsboven: stabilisatiescenarios van kooldioxide tot concentratie niveaus van 450 ppm (anderhalf keer de pre-industriële waarde) en 650 ppm. De gestippelde lijnen geven het effect aan van uitstel van beperkingen. De rode lijn is de toename zonder beperkingen. Rechtsonder: de bijbehorende scenario's voor kooldioxide-uitstoot. Merk op dat bij het 650 ppm scenario pas in het jaar 2200 tot stabilisatie van kooldioxide-concentratie leidt. (Bron: IPCC 1995 rapport).
Figuur 27. Linksboven: toename van kooldioxide-concentratie zonder uitstootbeperkingen (IS92A scenario; rode lijn) en de toename voor de denkbeeldige gevallen dat de uitstoot constant wordt gehouden op respectievelijk het niveau van 1990 en de helft hiervan. Rechtsboven: stabilisatiescenarios van kooldioxide tot concentratie niveaus van 450 ppm (anderhalf keer de pre-industriële waarde) en 650 ppm. De gestippelde lijnen geven het effect aan van uitstel van beperkingen. De rode lijn is de toename zonder beperkingen. Rechtsonder: de bijbehorende scenario's voor kooldioxide-uitstoot. Merk op dat bij het 650 ppm scenario pas in het jaar 2200 tot stabilisatie van kooldioxide-concentratie leidt. (Bron: IPCC 1995 rapport).

Figuur 27 laat enkele resultaten zien. Als we de uitstoot van broeikasgassen ook in de volgende eeuw constant weten te houden op het 1990-niveau, dan stijgt de concentratie van broeikasgassen toch alsmaar door, zij het minder snel dan zonder beperkingen. Willen we bijvoorbeeld de broeikasgasconcentraties in de loop van de 21e eeuw op 450 ppm stabiliseren, dan mag de mondiale uitstoot nog wel enige decennia stijgen, maar in de loop van de volgende eeuw zullen we de uitstoot dan toch sterk moeten reduceren, en wel tot ver onder het huidige niveau. Hoe langer we hiermee wachten, des te krachtiger moeten de maatregelen om de uitstoot terug te brengen daarna zijn, zodat de concentraties stabiel worden. Dit maakt duidelijk dat de eerste afspraken onder het Klimaatverdrag volstrekt ontoereikend zijn om de doelstelling van het Verdrag te bereiken. De Verdragspartijen begrepen dat goed en besloten dan ook tijdens hun eerste bijeenkomst in Berlijn in 1995 dat er verder onderhandeld moest worden om de maatregelen in het Klimaatverdrag aan te scherpen en afspraken te maken ook voor na het jaar 2000. Ook werd in Berlijn weer nadrukkelijk de eerdere afspraak bevestigd, dat de eerste uitstoot reducties in de geïndustrialiseerde landen moet plaats vinden en niet in ontwikkelingslanden. Het besluit ging de geschiedenis in als het Berlijn-mandaat en vormde de basis voor de onderhandelingen die hebben geleid tot wat later het Kyoto Protocol zou worden genoemd.

Het Kyoto Protocol van 1997: gevolgen voor de uitstoot
Na twee jaar moeizaam onderhandelen werd een groot aantal betrokken landen het eind 1997 in Kyoto eens over de tekst van een Protocol, een aanvullend document bij het Klimaatverdrag, waarin verdergaande afspraken worden gemaakt over de uitstoot van broeikasgassen.

De afspraken zijn nogal complex maar in een wat vereenvoudigde vorm kunnen ze als volgt worden samengevat:

  • de geïndustrialiseerde landen moeten gezamenlijk in 2010 hun gezamenlijke equivalente kooldioxide-uitstoot hebben teruggebracht tot een niveau dat minstens 5% onder het 1990-niveau ligt
  • het Protocol betreft de gassen kooldioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas (N2O) en een aantal fluorverbindingen (HFK's, PFC's en SF6). Deze vormen, samen met de CFK's, de belangrijkste broeikasgassen. Aan de hand van hun broeikaswerking wordt de uitstoot van deze gassen omgerekend in equivalente kooldioxide uitstoot en uitgedrukt in miljarden tonnen koolstof per jaar (GtCeq per jaar)
  • in tegenstelling tot het Klimaatverdrag, gaat het hier om een dwingende verplichting
  • overeenkomstig het Berlijn-mandaat worden aan ontwikkelingslanden tot 2010 nog geen enkele uitstootbeperkingen opgelegd.

Nu, begin 1999, is het Kyoto Protocol nog niet in werking getreden. Daartoe moeten tenminste 55 landen het protocol hebben geratificeerd, waaronder zoveel Annex I landen dat tenminste 55% van hun totale CO2 uitstoot is gedekt.

Stel nu dat de geïndustrialiseerde landen niet alleen hun afspraken in het Klimaatverdrag maar ook hun verplichtingen in het Kyoto Protocol nakomen, wat betekent dat dan voor de uitstoot van deze broeikasgassen? Om dit te overzien maken we gebruik van een schatting door het IPCC hoe de uitstoot van kooldioxide, methaan en lachgas zich zou ontwikkelen in de volgende eeuw zonder afspraken over uitstootbeperkingen (het zogenaamde IS92A-scenario2).



Figuur 28. Gevolgen van het Kyoto Protocol voor de uitstoot van broeikasgassen. De groene lijn tot 2010 geeft de totale uitstoot weer volgens het Klimaatverdrag en het Kyoto Protocol van alle gassen die onder het Protocol vallen. Het groene gebied tussen 2010 en 2030 geeft weer binnen welke grenzen de uitstoot moet blijven om een 'veilige landing' van het klimaat in 2100 mogelijk te maken. De rode lijn geeft de te verwachten uitstoot weer zonder afspraken (IS92A scenario). (Bron Safe Landing Analyse: R. Leemans, RIVM).
Figuur 28. Gevolgen van het Kyoto Protocol voor de uitstoot van broeikasgassen. De groene lijn tot 2010 geeft de totale uitstoot weer volgens het Klimaatverdrag en het Kyoto Protocol van alle gassen die onder het Protocol vallen. Het groene gebied tussen 2010 en 2030 geeft weer binnen welke grenzen de uitstoot moet blijven om een 'veilige landing' van het klimaat in 2100 mogelijk te maken. De rode lijn geeft de te verwachten uitstoot weer zonder afspraken (IS92A scenario). (Bron Safe Landing Analyse: R. Leemans, RIVM).

De rode lijn in figuur 28 laat de totale uitstoot van deze broeikasgassen (omgerekend naar kooldioxide-uitstoot) zien volgens dit scenario tot het jaar 2050. We zien dat de uitstoot zonder Verdragsafspraken zich tussen 1990 en 2050 bijna zou verdubbelen volgens dit scenario.


Wat is nu de invloed van het Klimaatverdrag en van het Kyoto Protocol op de uitstoot? Laten we hiervoor aannemen dat de uitstoot van de ontwikkelingslanden zich volgens dit scenario blijft ontwikkelen (voor deze landen gelden immers geen beperkingen). Nemen we verder aan dat de uitstoot van de geïndustrialiseerde landen tussen 1990 en 2000 constant blijft (het Verdrag) en daarna tot 2010 met 5% afneemt (het Kyoto Protocol), dan volgt de totale wereldwijde uitstoot de groene lijn in figuur 28. We zien dat de wereldwijde uitstoot ook onder het Kyoto Protocol blijft stijgen als we uitgaan van het redelijke IS92A-scenario.

De conclusie moet zijn dat ook het Kyoto Protocol niet op korte termijn zal leiden tot stabilisatie van de uitstoot en dus zeker niet tot stabiele concentraties. Om dit laatste te bereiken, moet wereldwijd de uitstoot sterk worden teruggebracht.

Stabilisatie van de concentraties is een doelstelling die op langere termijn moet worden bereikt. Binnen de beperkingen van het Klimaatverdrag is op korte termijn slechts een beperking van de uitstoot van geïndustrialiseerde landen haalbaar. Om Artikel 2 van het Klimaatverdrag concreet te maken moeten de lange-termijn doelstelling en het op korte termijn haalbare in overeenstemming met elkaar worden gebracht. De onderzoekers van het RIVM hebben hiervoor in nauw overleg met verschillende klimaatonderhandelaars een vereenvoudigd model ontwikkeld dat de grenzen verkent waarbinnen de uitstoot de komende decennia moet blijven, zodanig dat de lange-termijn doelstelling nog binnen bereik blijft. Zij noemden dit de 'Safe Landing Analyse'.


Safe Landing Analyse
Tijdens een landing moet een vliegtuig de landingsbaan naderen binnen een beperkte, maar goed gedefinieerde corridor, zodat het niet te vroeg de grond raakt en verongelukt, maar ook niet te laat zodat er voldoende remweg over is. De term 'Safe Landing' Analyse duidt op analogie. In termen van het Klimaatverdrag: de uitstoot mag niet te snel afnemen want dat is schadelijk voor de sociaal-economische ontwikkeling, maar ook niet te langzaam want dan lopen we het risico van een te grote en te snelle klimaatverandering en zeespiegelstijging.


Welke zijn nu de klimaatdoelstellingen die de safe landing corridor bepalen? Artikel 2 van het Klimaatverdrag stelt dat de door de mens veroorzaakte klimaatverandering de natuurlijke aanpassing van ecosystemen en de voedselproductie niet in gevaar mag brengen. Wat dit precies betekent weten we niet maar het vermoeden bestaat dat de wereldwijd gemiddelde temperatuur rond 2100 niet hoger mag zijn dan 2°C boven het preïndustriële niveau (d.w.z. vóór 1750), dat is zo'n 1.5°C boven de huidige temperatuur, en dat de gemiddelde temperatuursverandering tot maximaal zo'n 0.15°C per decennium beperkt moet blijven. Het Verdrag vraagt ook speciale aandacht voor de gevolgen van zeespiegelstijging voor kleine eilandstaten en kustgebieden. Vandaar dat tevens wordt aangenomen dat de door de mens veroorzaakte zeespiegelstijging in de komende eeuw tot 30 cm beperkt moet blijven.

Tegenover de klimaatdoelstellingen staan technische en economische beperkingen aan de snelheid waarmee de uitstoot kan worden verminderd. Worden die overschreden, dan dreigt ontwrichting van de samenleving. Aangenomen wordt dat de uitstoot niet sneller dan met 2% per jaar kan afnemen. Als we er in slagen de uitstoot van broeikasgassen terug te brengen zó dat aan al deze voorwaarden wordt voldaan, dan maken we een 'veilige landing'.

Als we nu aannemen dat de uitstoot zich onder het Klimaatverdrag en het Kyoto Protocol tot 2010 ontwikkelt volgens de groene lijn, binnen welke grenzen moet de uitstoot van broeikasgassen zich dan ná 2010 ontwikkelen om aan bovenstaande voorwaarden te voldoen? Met behulp van de Safe Landing Analyse kunnen die grenzen worden berekend. Het groene gebied in figuur 28 is het resultaat van zo'n berekening en toont de safe landing corridor van de mogelijke uitstoot tot het jaar 2030. Een nog lagere wereldwijde uitstoot leidt tot onaanvaardbare maatschappelijke kosten; hogere uitstoot voldoet niet aan de eis van lange-termijn stabilisatie van de concentratie en beperking van de negatieve effecten. Intuïtief zal iedereen nu kiezen voor een traject nabij de bovenkant van de corridor. Dat kan, maar het betekent wel dat na 2030 de uitstoot gedurende vele jaren met bijna 2% per jaar moet blijven afnemen (het vliegtuig moet remmen met maximale remkracht). Een eerdere sterke afname van de uitstoot (lager in de corridor) geeft meer flexibiliteit om de uiteindelijke doelstelling te bereiken.

Wat vertelt ons deze analyse? Stel dat we er in slagen ons te houden aan het Verdrag en het Kyoto Protocol, dan nog zullen we de totale uitstoot na 2010 aanzienlijk moeten reduceren, binnen de grenzen van het groene gebied, willen we de klimaatverandering en de zeespiegelstijging binnen de boven aangegeven grenzen houden.

Aan de totale uitstoot dragen zowel de geïndustrialiseerde als de ontwikkelingslanden bij. Verwacht mag worden dat de uitstoot van de ontwikkelingslanden juist in die periode na 2010 zeer sterk gaat stijgen. Het IS92A scenario van het IPCC, waarop we deze analyse hebben gebaseerd, voorziet een stijging van de uitstoot van de ontwikkelingslanden met meer dan 50% tussen 2010 en 2030. Als ook na 2010 de ontwikkelingslanden hun uitstoot niet zullen beperken, dan betekent dit dat de geïndustrialiseerde landen de komende 50 jaar hun uitstoot tot nul moeten terugbrengen, willen we nog binnen de veilige groene zone blijven. Dit kan alleen met sterk verhoogde efficiëntie van energie verbruik, en het vastleggen en opslaan van de uitstoot. Dergelijke maatregelen lijken technisch en economisch vooralsnog onhaalbaar. Dit betekent dan ook dat de ontwikkelingslanden in de toekomst hun uitstoot zullen moeten beperken, willen we binnen de groene zone blijven.

Als we er in slagen binnen de grenzen van het groene gebied te blijven, dan betekent dat nog niet dat het klimaat zich zal stabiliseren en ná 2100 niet meer zal veranderen. Het groene gebied garandeert niet dat de concentraties zich zullen stabiliseren, en bovendien reageert het klimaatsysteem traag op veranderingen, vooral door de grote warmtecapaciteit van de oceanen. Hierdoor ijlt de temperatuurs-verandering tientallen jaren na op een verandering van de broeikasgasconcentraties; de zeespiegelstijging kan zelfs nog eeuwen doorgaan.


Onzekerheden en beperkingen
We moeten goed beseffen dat deze analyse van de gevolgen van het Kyoto Protocol nog heel onzeker en beperkt is. De grootste onzekerheden hebben te maken met het feit dat we nog lang niet goed genoeg weten hoe het klimaat zal reageren op de stijging van de broeikasgas concentraties. Daarnaast zijn de modellen nog veel te grof om de gevolgen van klimaatverandering eenduidig te bepalen. De concrete invulling van Artikel 2 is daarom nog niet mogelijk. Het begrip 'gevaarlijk' kan nog niet concreet gemaakt worden, noch wetenschappelijk noch politiek

De resultaten van de Safe Landing Analyse hangen sterk af van de zogenaamde klimaatgevoeligheid: hoeveel graden stijgt de temperatuur bij een verdubbeling van de hoeveelheid kooldioxide. Deze analyse gaat uit van 2.4°C, maar dat zou ook wel 1.5 of 4.5°C kunnen zijn. Een lagere klimaatgevoeligheid verbreedt de corridor, terwijl een hogere die juist sterk beperkt. Verder doen we alsof de wereldwijd gemiddelde temperatuur stijging de bepalende factor is. Lokaal kan die stijging veel kleiner zijn of juist veel groter. Daarnaast is ook de lokale hoeveelheid neerslag zeer belangrijk. Het is die plaatselijke klimaatverandering, en vooral ook de daarmee gepaard gaande verandering van het optreden van extreme weersomstandigheden, die voor ons mensen en voor de natuur belangrijk is en niet de mondiale. Helaas kunnen we over die lokale klimaatverandering nog heel weinig zeggen. Het is dan ook onduidelijk welke betekenis de gekozen klimaat-doelstellingen hebben voor het locale klimaat.

Het gekozen IS92A scenario wordt algemeen een redelijk scenario voor een wereld zonder uitstootbeperkingen gevonden. Maar de ontwikkeling van onze samenleving is zo mogelijk nog moeilijker te voorzien dan de toekomst van ons klimaat. Het scenario kan te optimistisch, maar ook te pessimistisch zijn. De ontwikkeling van de wereldbevolking, de economische groei, de verbetering van de energie efficiëntie, en de beschikbaarheid van duurzame energiebronnen kunnen mee of tegen vallen. Met deze onzekerheden en beperkingen zullen we het moeten doen. Zekerheid over de toekomst hebben we nu eenmaal niet. Een inschatting van de risico's die we lopen is het beste dat we kunnen bereiken. Inzichten verkregen met instrumenten zoals de Safe Landing Analyse kunnen ons daarbij helpen, maar het zijn slecht hulpmiddelen met nog vele beperkingen.


Conclusies
Ons bewust van de onzekerheden en beperkingen, kunnen we toch wel enkele conclusies trekken:

  • de in Kyoto afgesproken maatregelen, die overigens nog niet van kracht zijn, leiden niet op korte termijn tot stabilisatie van de uitstoot van broeikasgassen: de uitstoot blijft toenemen;
  • dat betekent dat ze ook zeker niet zullen leiden tot de door Artikel 2 van het Verdrag gewenste stabilisatie van de concentratie van broeikasgassen;
  • met enige voorzichtigheid kunnen we vaststellen dat de door de mens veroorzaakte wereldwijd gemiddelde temperatuurverandering alleen dan beperkt kan worden tot minder dan 2°C als geïndustrialiseerde én ontwikkelingslanden na 2010 hun uitstoot aanzienlijk terug brengen. Een wereldwijd gemiddelde door de mens veroorzaakte zeespiegelstijging van 20 cm in 2100 lijkt al niet meer te vermijden.
  • toch is het Kyoto Protocol een belangrijke stap voorwaarts. Als het wordt bekrachtigd, dan zijn voor het eerst bindende afspraken gemaakt door de geïndustrialiseerde landen over reductie van de uitstoot van broeikasgassen. Dit is een doorbraak vergeleken met de voorzichtige afspraken in het Klimaatverdrag en vormt een goede basis voor verdere onderhandelingen.

Dit hoofdstuk is kritisch doorgelezen door dr. R. Leemans van het RIVM, die ook de resultaten van de Safe Landing Analyse welwillend ter beschikking heeft gesteld.
Artikel 4 gaat niet over chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) die een sterke broeikaswerking hebben, maar bovendien een bedreiging vormen voor de ozonlaag. Over deze gassen zijn al afspraken gemaakt in 1987 in het Montreal Protocol.
Deze IPCC schattingen gaan uit van redelijk geachte, doch per definitie onbewijsbare, veronderstellingen over de demografische en economische ontwikkelingen, ontwikkelingen in de energiebehoefte en -voorziening, en andere sociaal-economische factoren. Omdat de veronderstellingen onbewijsbaar zijn, spreekt men niet van een voorspelling maar van een scenario.