Rob van Dorland voor het KNMI

Klimaatwetenschap. Hoe het begon

Klimaatverandering is een wereldkwestie die velen bezighoudt en hoog op de politieke agenda’s staat. Het klimaatdebat is niet meer weg te denken. Terwijl dertig jaar geleden slechts enkele mensen aandacht hadden voor de opwarming van de aarde. Eind jaren tachtig kreeg het KNMI klimaat als onderzoeksgebied en begonnen de eerste wetenschappers aan klimaatonderzoek op het KNMI.

Op 15 februari 1988 stapt Rob van Dorland op zijn fiets op weg naar zijn eerste werkdag op het KNMI. Na zijn zojuist afgeronde studie Meteorologie & Oceanografie aan de Universiteit Utrecht gaat hij bij het KNMI als wetenschapper aan de slag om richting te geven aan het klimaatonderzoek. Een mooie kans want wereldwijd staat klimaatonderzoek nog in de kinderschoenen.
In zijn promotieonderzoek opperde hij kritisch: hoeveel effect kan zo’n klein beetje extra CO2 nou hebben? Toen een vraag. Nu weten we met de huidige kennis dat als we anno 2015 niets doen aan de uitstoot van broeikasgassen, we onherroepelijk over de twee graden-doelstelling heen gaan.

1986: KNMI krijgt Klimaat in de portefeuille

In 1986 krijgt het KNMI naast Weer en Seismologie ook Klimaat als onderzoeksgebied in de portefeuille.

"We deden een hele dag over een berekening waar we nu nog maar 5 minuten over doen!"

Zes onderzoekers starten met klimaatonderzoek. Elk met hun eigen specialisme, zoals oceanen, El Niño of de atmosfeer. Al snel zoeken zij aansluiting bij Europees onderzoek. Samen met het Max Planck Instituut in Duitsland staat het KNMI aan de lat van de verbetering van de oceaan- en stralingsmodules in klimaatmodellen.

Rob's eerste opdracht was om uit te zoeken of het KNMI een mondiaal klimaatmodel op de KNMI-computer kon draaien. Het antwoord was “nee”. Alleen al omdat de computerkracht eind jaren tachtig nog minimaal was. Rob: "We deden een hele dag over een berekening waar we nu nog maar 5 minuten over doen! Pas in 1993 werd er een nieuw glimmend ding binnen gereden, de ‘mini-super-computer’. Het verschil in rekensnelheid was enorm."

 

Supercomputer van het KNMI, anno 2015

1988: Oprichting IPCC

De klimaatwetenschapper James Hansen zet met zijn speech voor het Amerikaanse congres - op een bloedhete zomerdag in 1988 - klimaatverandering op de wereldagenda. Het IPCC wordt opgericht.

“Begin jaren 90 nam ook de maatschappelijke belangstelling voor klimaatverandering snel toe."

Het eerste klimaatrapport van het IPCC in 1990 gaat vooral over hoe het klimaatsysteem werkt: hoe verandert het klimaat als we twee keer zo veel koolstofdioxide in de lucht brengen? De conclusie is dat het toekomstige effect wel groot moet zijn, maar er wordt nog niet met zekerheid een signaal van klimaatverandering in de waarnemingen gezien.

Rob: “Begin jaren negentig nam ook de maatschappelijke belangstelling voor klimaatverandering snel toe. Het KNMI werd regelmatig gevraagd om deel te nemen aan debatten waarin gediscussieerd werd over de rol van de mens in klimaatverandering.”

James Hansen
James Hansen, tijdens zijn beroemde speech in de zomer van 1988 voor het Amerikaanse congres waarmee hij van klimaatverandering wereldnieuws maakte

1992: Het eerste Klimaatverdrag

Regeringsleiders van 189 landen tekenen in 1992 in Rio de Janeiro het VN-Klimaatverdrag. De doelstelling van het Klimaatverdrag is om emissies van broeikasgassen te verminderen en op die manier klimaatverandering tegen te gaan.

Het Klimaatverdrag is in 1997 verder uitgewerkt in het Kyoto Protocol. In dit Protocol zijn bindende afspraken gemaakt voor de reductie van broeikasgasemissies. Het Kyoto Protocol is pas in 2005 in werking getreden.

Jaarlijks komen alle partijen van het klimaatverdrag bijeen tijdens de Conference of Parties (COP) om de voortgang van het verdrag te volgen. De eerste COP vond plaats in 1995 in Berlijn.

UNFCCC

2001: Klimaatverandering wordt gemeten

De klimaatmodellen worden steeds beter. In 1990 werd de oceaan in klimaatmodellen nog versimpeld weergegeven als een statische laag van 70 meter dik en er werd voornamelijk naar CO2 als broeikasgas gekeken.

“In 2001 kwam het signaal van klimaatverandering voor het eerst boven de ruis uit."

In het tweede klimaatrapport van het IPCC in 1995 werden ook oceaan- en zeeijsmodellen gekoppeld en was er veel meer aandacht voor andere broeikasgassen, zoals methaan en lachgas. De ontwikkeling van modellen ging verder met aerosolen, ijskappen en chemie van de atmosfeer in het derde klimaatrapport  (2001) .

Rob: “In 2001 kwam het signaal van klimaatverandering voor het eerst boven de ruis uit: Klimaatverandering werd nu niet meer alleen verwacht, maar ook gemeten.”

 

2005: Ratificatie Kyotoprotocol en kritiek op de hockeystick

Het Kyotoprotocol gaat in werking als minimaal 55 landen het verdrag ratificeren (aanvaarden) die samen 55 procent van de uitstoot van broeikasgassen veroorzaken. Dit wordt behaald in 2005 met de goedkeuring door de VS en Rusland.

"De kritiek op de Hockeystick-curve bleek ongegrond.”

Rob: “Terwijl we op het KNMI vierden dat het Kyotoprotocol was geratificeerd werd ik door Pieter van Geel, staatssecretaris van Milieu opgeroepen om uitleg te komen geven over ‘de Hockeystick’. Deze beroemde grafiek - in de vorm van een hockeystick - was in 1998 gepubliceerd door Michael Mann en was de eerste grafiek met temperatuurgegevens die tot het jaar 1000 terugliep in de tijd. De grafiek was in het derde IPCC rapport in 2001 opgenomen.

De vraag van de staatssecretaris was of de kritiek op de gebruikte methode om tot de lange temperatuurreeks te komen, gegrond was. In het daarop volgende IPCC rapport in 2007, zijn dertien door verschillende onderzoeksgroepen gemaakte temperatuurcurves opgenomen, die allen eenzelfde snelle stijging van temperatuur weergaven. De kritiek op de Hockeystick-curve bleek ongegrond.”

 

 

De Hockeystick
"De hockeystick", grafiek met temperatuurgegevens vanaf het jaar 1000

2006: Klimaatscenario’s en adaptatie wordt bespreekbaar

In 2006 geeft het KNMI nieuwe klimaatscenario’s uit, die de scenario’s uit 2001 opvolgen.

De klimaatscenario’s worden gebruikt voor studies naar de effecten van klimaatverandering en adaptatie aan die verandering. In 2008 stelde het KNMI een ‘worst case‘ scenario voor zeespiegelstijging op, waarop het advies van de Deltacommissie aan het kabinet in 2008 gebaseerd is.

"Begin deze eeuw werd adaptatie langzaam aan geen vies woord meer, maar noodzaak om naast mitigatie op in te zetten.”

In De staat van het Klimaat in 2007 heeft het KNMI gepubliceerd dat het klimaat hoe dan ook zal veranderen door de broeikasgassen die al in de lucht zijn gebracht. Ook als we de uitstoot van broeikasgassen in de toekomst weten te beperken.

In 2011 is een nieuwe deltawet aangenomen op basis waarvan jaarlijks een Deltaprogramma wordt vastgesteld. Nieuwe normen voor waterveiligheid en mogelijkheden om slimmer met ons zoete water om te gaan worden mede gebaseerd op de klimaatscenario’s van het KNMI.

Rob: “In de jaren 90 was klimaatverandering eigenlijk een woord dat je niet mocht gebruiken. Alsof je daarmee wilde zeggen dat mitigatie niet nodig was. Begin deze eeuw werd adaptatie langzaam aan geen vies woord meer, maar noodzaak om naast mitigatie op in te zetten.”

Deltaprogramma

2010: Tweegraden doelstelling: Cancun Agreements

Op de klimaatconferentie in Cancun (COP16) spreekt de VN de ambitie uit de mondiale opwarming te beperken tot maximaal twee graden ten opzichte van het pre-industriële tijdperk.

Rob: “De tweegradendoelstelling is een politieke doelstelling. De doelstelling is enigszins gebaseerd op wetenschappelijke pijlers: het volledig afsmelten van de Groenlandse ijskap zou vanaf een stijging van 2 graden kunnen plaatsvinden. Boven de  2 graden krijgen de nadelen van klimaatverandering wereldwijd de overhand. Het is echter ook goed mogelijk dat al vanaf 1,5 graad stijging onomkeerbare gevolgen op zullen treden. Daarover vindt veel discussie plaats.”

2014: Het vijfde IPCC klimaatrapport en vertaling naar Nederland

In het vijfde IPCC klimaatrapport (2013/2014) (Nederlandse samenvatting) is de twee graden doelstelling voor het eerst als een apart emissiepad opgenomen. Het rapport bestaat uit drie deelrapporten, de natuurwetenschappelijke basis (Nederlandse samenvatting), de effecten van klimaatverandering en de mogelijkheden voor adaptatie en de mogelijkheden voor mitigatie.

In dit vijfde klimaatrapport is de invloed van de mens in klimaatverandering nog prominenter waargenomen dan in de voorgaande rapporten.

De KNMI’14-klimaatscenario’s (2014) vertalen de onderzoeksresultaten voor het wereldwijde klimaat uit dit IPCC rapport naar Nederland. De KNMI'14-scenario’s geven als het ware de hoekpunten aan waarbinnen het Nederlandse klimaat in de toekomst waarschijnlijk zal veranderen.

Rob: “De 2014-klimaatscenario’s bieden meer detail in ruimte en tijd. Het is nu mogelijk complete weerbeelden passend bij een 2 graden warmer klimaat in de toekomst, te demonstreren (‘Future Weather’).  

 

 

Voorbeeld van Future Weather
Voorbeeld van Future Weather: Situatie uit augustus 2010 (links) vertaald naar een ˚C warmer klimaat (rechts)

2015: COP 21 in Parijs

Tijdens de klimaatconferentie in Parijs in december 2015 wordt geprobeerd om via een akkoord de opwarming van de aarde niet verder te laten stijgen dan twee graden.

Of dat lukt, is nog de vraag. Als je kijkt naar de beloftes van de verschillende landen die nu voor het akkoord op tafel liggen, dan komen we op pakweg drie graden stijging uit.

"Als we nu niets doen aan de CO2-uitstoot, stevenen we over 20 jaar af op een temperatuurstijging van meer dan twee graden."

Rob: “Sinds het begin van de metingen, zo’n anderhalve eeuw geleden, is de wereld al bijna 1 graad opgewarmd. Aangezien de meeste warmte in de oceaan verdwijnt, zit er nog een opwarming van ongeveer een halve graad in de pijplijn. Al zouden we morgen kunnen stoppen met de verbranding van fossiele brandstof, de opwarming zal op termijn al rond de anderhalve graad zijn.

Als we nu niets doen aan de CO2-uitstoot, stevenen we over twintig jaar af op een temperatuurstijging van meer dan twee graden. Een klimaatakkoord in Parijs is daarmee de laatste kans om de twee graden doelstelling te kunnen halen.”

Klimaattop