Arthur Rörsch 2 achtergrond co2_moleculesArthur Rörsch.

Arthur Rörsch is bezig de laatste hand te leggen aan een boek getiteld: ”Science Frictions’; faalkansen bij de vooruitgang van de natuurwetenschappen en de toepassingen daarvan.’ De CO2–problematiek wordt hierin in samenspraak met een aantal fysici in ons land als casus verwerkt. De deadline voor publicatie ligt eind februari 2016.

Zijn voornemen is de concepten van de verschillende secties in het betreffende hoofdstuk 7 op Climategate.nl te zetten waarbij commentaar daarop, in de vorm van een publieke review welkom is.

Hierbij de inleiding op dit hoofdstuk in een wat aangepaste vorm.

Een bijdrage van Arthur Rörsch.

De politieke stellingname dat CO2 als een BROEIKASgas moet worden bestempeld, heeft als oorsprong een wereldcongres van de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) in Rio de Janeiro in 1992. (1) Het gas was eerder beter bekend als de stof die de bron van alle leven op aarde is. De nieuwe naam kwam in zwang na een vergadering van een kleinere groep klimaatexperts in Villach (Oostenrijk) in 1985. Zij bliezen een theorie uit de negentiende eeuw (2) nieuw leven in dat het gas ook een belangrijke rol zou spelen bij het op temperatuur houden van de atmosfeer. Hierbij lijkt gebruik te zijn gemaakt van een principe dat bekend staat als Ockham’s scheermes.(3) Dit wordt als volgt geformuleerd: Indien er sprake is van tegenstrijdige theorieën dan verdient deze de voorkeur die uitgaat van het kleinste aantal voorveronderstellingen. De meest simpele verklaring is waarschijnlijk de meest correcte.

De bruikbaarheid van dit beginsel wordt echter twijfelachtig gezien de nieuwe praktische wetenschapsfilosofische inzichten die met de studie van zeer complexe systemen zijn verkregen aan de hand van de chaos-theorie. De processen die zich in de atmosfeer afspelen moeten tot de meest gecompliceerde worden gerekend die we kennen. En zijn nog steeds moeilijk volledig te doorgronden, ondanks de aanzet die reeds in 1963 door de fysicus Lorenz is gegeven,(4) waaraan bij de Villach-vergadering (1985) waarschijnlijk weinig of geen aandacht is besteed.

De ondersteuning voor het besluit op CO2 het etiket broeikasgas te plakken, werd ontleend aan de niet te ontkennen eigenschap ervan om infrarood straling (IR) te absorberen en dit als warmte aan de atmosfeer over te dragen. (In het Nederlands noemt men IR dan ook wel warmtestraling.) Een feit is voorts dat de concentratie van CO2 in de atmosfeer gedurende de laatste eeuw sterk is toegenomen (ca 25 %) en dat dit samenvalt met een gelijktijdige verhoging van de mondiaal gemiddelde temperatuur (0,7–0,8 C).

Deze coïncidentie is gezien als een niet te ontkomen correlatie tussen stijging van de CO2–concentratie in de atmosfeer en een mondiale temperatuurstijging, die daarmede aanleiding tot klimaatverandering zou hebben gegeven. De correlatie wordt verwerkt in zogenaamde Generale mondiale Circulatie Modellen (GCM) voor massa– en warmteoverdracht in de atmosfeer en de oceanen, waaruit voorspellingen voor klimaatverandering in de toekomst zouden voortvloeien.

Hoewel deze modellen – die op supersnelle computers moeten worden verwerkt – geavanceerd zijn, stoelen zij nog steeds op een aantal fysische en meteorologische  voorveronderstellingen, die men als ‘onzekerheden’ bestempelt. Het gaat hierbij niet alleen om het vraagstuk wat we wel en niet weten. Deze onzekerheden horen tot de inherente eigenschappen die complexe systemen eigen zijn.

Gedurende de laatste 15 jaar is de concentratie van CO2 in de atmosfeer inderdaad gestaag blijven stijgen. Bovengenoemde 25 % toename klinkt op het eerste gezicht hoog. Het gaat echter wat betreft de concentratie in de atmosfeer nog steeds om kleine getallen, een stijging van 0,03 tot 0,04 % per volume lucht. En tegen de verwachting van de GCM–voorspellingen in is de gemiddelde mondiale temperatuur niet of nauwelijks evenredig toegenomen en vertoonde deze van 1999 tot 2014 wellicht zelfs een geringe daling. Het is aldus noodzakelijk om deze modellen te herzien ten aanzien van de vooraannamen.

Toch hield men bij de recente klimaattop in Parijs (COP 21, december 2015) vast aan de gedachte dat de modellen een (dreigende) mondiale temperatuurstijging van 2 to 3 graden C gedurende deze eeuw voorspellen – met wellicht in het achterhoofd dat kleine oorzaken toch grote gevolgen kunnen hebben. Zoals de metafoor van de vleugelvlinderslag die een orkaan zou kunnen veroorzaken, waarmede een labiele evenwichtstoestand al dan niet zou kunnen worden verstoord. Het eerder door de politici geformuleerde beleid (in het Kyoto protocol, 1997) om wereldwijd te streven naar de reductie van de uitstoot van CO2 (uit fossiele brandstof) werd bij de conferentie te Parijs herbevestigd.

De vraag die allereerst kan worden gesteld vanuit een wetenschappelijk oogpunt luidt: wordt hier van mathematisch fysische modellen voor politieke besluitvorming niet een oneigenlijk gebruik gemaakt? Alsmede van de metafoor dat de aardse atmosfeer gelijkenis zou vertonen met de glazen broeikas.

Het nut van modellen in de natuurwetenschappen, zoals geformuleerd in de algemeen aanvaarde, zogenoemde wetenschappelijke methode is beperkt tot een samenvattende presentatie van een hypothese die aan nadere toetsing met waarnemingen kan worden onderworpen. Indien het model en de onderliggende hypothese niet met de waarnemingen overeenstemmen, dan dient deze hypothese te worden herzien. Deze gedachte is kennelijk bij de Parijse conferentie niet opgekomen en men bleef aan het uitgangspunt vasthouden: CO2 moet een effect op het klimaat hebben.

Buiten de natuurwetenschappen worden in de samenleving modellen ook gebruikt om beleidsmaatregelen voor de toekomst voor te bereiden. Men noemt deze scenario’s dan wel projecties. De besluitvorming te Parijs dient in dit licht mede te worden bezien.

Bij het gebruik van deze scenario’s is de professionele aanpak echter dat niet één doch meerdere denkbare toekomstbeelden worden geschetst. Op het eerste gezicht lijken de genoemde GCM rekenmodellen aan deze voorwaarde te voldoen. Zij geven een statistisch spreiding van een berekende gemiddelde trend weer. Dus de onzekerheidsmarge in die berekening. Dat is echter niet de gebruikelijke werkwijze bij het ontwikkelen van beleidsscenario’s die geacht worden in te spelen op het plaatsvinden van andere nog onvoorspelbare doch toch mogelijk gebeurtenissen, die niet met behulp van statistiek zijn te omschrijven. Bij het opstellen van scenario’s schetst men gewoonlijk twee denkbare extreme trends en daar tussen één die op een bepaald moment als het meest waarschijnlijk verloop mag worden beschouwd waarop een initieel beleid wordt gebaseerd. Wijkt in de loop van de tijd het werkelijke verloop daarvan af dan leidt dit tot de noodzaak de eerder sterkst verwachte projectie te herzien en om het beleid aan te passen.

De regelmatige herziening van de strategie is het meest essentiële element bij het schrijven van scenario’s voor beleidsvraagstukken om bij de tijd te blijven. Deze wijkt hiermede af van de voorstelling die men zich daarover mogelijk heeft gevormd aan de hand van het scenario en draaiboek dat de filmregisseur gebruikt. In dit laatste geval gaat het om het strak vasthouden aan een voorschrift dat de scenarioschrijver heeft opgesteld, met het oogmerk de rode draad door een verhaal tijdens de opnamen niet uit het oog te verliezen. Aldus lijkt men op de conferentie te Parijs meer de productie van een film– dan een strategisch scenario voor ogen te hebben gehad.

Het ligt voor de hand om in vervolgbijdragen op dit blok nader te bekijken op welke wetenschappelijke gronden de huidige klimaatmodellen zijn opgesteld en op welke onderdelen deze herziening verdienen. Alsmede de theorieën die er aan ten grondslag liggen. De belangrijkste daarvan is gebaseerd op de veronderstelling dat de CO2,die bij het gebruik van fossiele brandstoffen vrijkomt – naast haar natuurlijke circulatie door de atmosfeer – een belangrijke bijdrage levert aan het in standhouden van de aardoppervlaktetemperatuur. En dat bij verhoging van haar concentratie de temperatuur zal stijgen. Men spreekt daarbij van ‘Anthropogenic Global warming’. (AGW). Zij die deze hypothese aanhangen worden hier AGW– protagonisten genoemd. De opponenten ervan AGW–antagonisten. [Vergeet bij verder lezen de gebruikelijke aanduidingen klimaatalarmisten en klimaatsceptici, die gebleken is sterk polariserend te werken]

De aandacht zal worden gevestigd op (a) de belangrijkste waarnemingen waaraan mechanismen voor klimaatverandering kunnen worden ontleend, (b) de metaforen die voor uitleg worden gebruikt, (c) de verschillende grondslagen voor theorieën over klimaatverandering.

Vervolgens verdient in de context van het boek ‘Science Frictions’ in voorbereiding, (d) de analyse van de discussie de aandacht die tussen AGW– protagonisten en –antagonisten is gevoerd, waarbij meer dan ooit in de geschiedenis van de natuurwetenschappen emoties hoog zijn opgelopen. En dit niet alleen onder wetenschappers maar ook bij het grote publiek waarbij onbegrip en gebrek aan respect voor uiteenlopende standpunten sterk aan de dag is getreden.

Als voorlopige zijstap worden (e) de politieke invloeden op het onderzoek bekeken. En tenslotte (f) de wetenschappelijke vooruitzichten bij het klimaatonderzoek in het algemeen indien het kan worden bevrijd van vele te signaleren vooroordelen over de oorzaken van klimaatverandering die al dan niet bedreigend voor de mensheid zouden zijn.

Na COP21 Parijs 2015 moet er een weg terug te vinden zijn naar een klimaatrealisme op wetenschappelijke grondslag.

Voetnoten
1. WMO (1986)] World Meteorological Organisation (WMO). 1986. Report of the International Conference on the Assessment of the Role of Carbon Dioxide and of other Greenhouse Gases in Climate Variations and Associated Impacts. Paper presented at International Conference on the Assessment of the Role of Carbon Dioxide and of other Greenhouse Gases in Climate Variations and Associated Impacts Villach, Austria, 9–15 October 1985. Paris: International Council.
2.  Fourier, Joseph. 1827. “Mémoire sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires.” Mémoires de l’Académie des Sciences de l’Institut de France 7: 569-604.
https://www.bibnum.education.fr/sciencesdelaterre/climatologie/la-theorie-de-la-chaleur-de-fourier-appliquee-la-temperature-de-la-te (accessed on 10 April 2015).
3. Franciscaner Friar, William of Ockham 1284-1349.
4. Lorenz, Edward N. 1963. “Deterministic Nonperiodic Flow.” Journal of the Atmospheric Sciences 20: 130-41. http://eaps4.mit.edu/research/Lorenz/Deterministic_63.pdf (accessed on 10 April 2015).

Aldus Arthur Rörsch.

Voor mijn eerdere bijdragen over klimaat en aanverwante zaken zie hierhier, hier, hier en hier.

Print Friendly, PDF & Email