Het IPCC heeft vijf toekomstpaden voor ons uitgestippeld. Welke gaan we kiezen?

De aarde is gemiddeld 1,1 graad opgewarmd afgelopen eeuw, overal ter wereld zijn de gevolgen daarvan merkbaar en de oorzaak is de mens. Maar met die eerste drie kernboodschappen houdt het vierduizend pagina’s dikke nieuwe rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) bepaald niet op – het geeft alle geldende kennis over het klimaatsysteem weer. Zo komen ook alle grote klimaatvragen voor de toekomst aan bod.

Daarbij valt één pijnlijke beperking op: klimaatwetenschappers kunnen onze problemen niet oplossen. Terwijl het wetenschappelijke onderzoek steeds nauwkeuriger en ‘zekerder’ wordt, blijven de verwachtingen voor de temperatuur en bijvoorbeeld ook zeespiegelstijging mijlenver uiteenlopen. De oorzaak van die blijvende onzekerheid is die ene voor klimaatwetenschappers onvoorspelbare factor: het gedrag van de mens.

Het IPCC-rapport vormt de inhoudelijke basis voor de VN-klimaatonderhandelingen. Die zitten in een belangrijk jaar: in november is de klimaattop in Glasgow – van alle deelnemende landen wordt gevraagd om nieuwe, hogere klimaatdoelen te stellen. De laatste keer dat het IPCC een volledig klimaatrapport publiceerde was in 2013.

Belangrijk om te weten: sommige onderwerpen zijn nu (nog) niet behandeld, zoals de gevolgen voor de mens en natuur- en klimaatbeleid. Die worden geadresseerd in deel 2 en 3 van dit rapport, die pas begin 2022 verschijnen.

Het maandag verschenen eerste deel gaat over de ‘harde wetenschap’. Daarvoor zijn maar liefst 14.000 nieuwe klimaatstudies samengevat en geanalyseerd. In dit stuk behandel ik de belangrijkste inzichten. (Heb je zelf nog vragen? Stel ze onder dit artikel.)

Wat doet het IPCC en waarom?

Het Intergovernmental Panel on Climate Change is het internationale samenwerkingsverband van klimaatwetenschappers. Het is in 1988 opgericht door de Verenigde Naties met de bedoeling om klimaatkennis beschikbaar te stellen aan alle landen. Zo vormen IPCC-rapporten – dit is het zesde volledige rapport – de basis voor de VN-klimaatonderhandelingen.

Het IPCC doet zelf geen onderzoek, maar biedt een overzicht van alle peer-reviewed wetenschappelijke publicaties over klimaatverandering. Het panel vat die onderzoeken niet alleen samen, maar analyseert ze ook. Zo presenteert het in de rapporten niet alleen ‘key findings’ (kerncijfers en andere bevindingen) maar ook de mate van zekerheid voor elk van de deelonderwerpen. 

Hoe(veel) is de aarde al opgewarmd?

Hoe zat het ook alweer met die klimaatverandering? Wat we al wisten: door menselijk handelen neemt de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer steeds verder toe. Voornaamste oorzaak is het verbranden van steenkool, aardolie en aardgas.

In Nederland en België gaat de opwarming sneller: het is bij ons al ruim 2 graden warmer dan voor 1900

De aarde krijgt dagelijks energie van de zon. Aan het aardoppervlak wordt dit zichtbare licht omgezet in warmte, die de aarde weer uitstraalt naar de ruimte. Broeikasgassen houden een deel van de warmtestraling van de aarde naar de ruimte tegen.

Hoe meer broeikasgassen, hoe minder goed de aarde warmte kan kwijtraken – en dus hoe hoger de temperatuur oploopt. Door dit door menselijk handelen versterkte broeikaseffect is het op aarde volgens het IPCC nu gemiddeld 1,1 graad warmer dan voor 1900 – met waarneembare gevolgen over de hele wereld.

In Nederland en België gaat de opwarming sneller: het is bij ons al ruim 2 graden warmer^* dan voor 1900. De opwarming gaat overigens overal boven land sneller. De lucht boven de oceanen is gemiddeld 0,9 graden warmer dan voor 1900. Boven land is dat 1,6 graden.

Hoeveel warmer zal het nog worden?

Die mondiale opwarming zal vrijwel zeker nog verder oplopen, maar de spreiding in de wereldwijde temperatuurverwachting is enorm: volgens het nieuwe IPCC-rapport is het ‘zeer waarschijnlijk’ dat de gemiddelde temperatuur op aarde aan het einde van deze eeuw 1 tot 5,7 graden hoger zal liggen dan in het oorspronkelijke, ‘pre-industriële’ klimaat. (Die spreiding komt doordat onzeker is hoeveel broeikasgassen er nog worden uitgestoten, daarover bij de volgende vraag meer.)

Ook in de toekomst zullen er grote geografische verschillen ontstaan. Dat komt vooral door het dempende effect van de oceanen, die langzamer opwarmen dan land. Dat verschil zal ook in de toekomst blijven bestaan.

In gebieden waar het ijs- en sneeuwoppervlak snel kleiner wordt, wordt de opwarming nog verder versterkt. Zo is het boven de Noordpool nu al zo’n 4 graden warmer dan een eeuw geleden. Als de concentratie broeikasgassen in het huidige tempo blijft stijgen, kan het er zelfs 10 tot 15 graden warmer worden. Elders waar de opwarming extra versterkt wordt, zijn de droge subtropen – bijvoorbeeld het hele gebied van Noord-Afrika tot en met Mediterraan Europa en het Midden-Oosten en de zuidpunt van Afrika – en ook gebieden op hoge breedtegraad zoals Canada en Siberië.

Hoeveel CO2 gaan we nog uitstoten?

De grote spreiding in de temperatuurverwachtingen hangt vooral af van één onzekere factor: de mens – de hoeveelheid broeikasgassen die we nog gaan uitstoten.

Net als in het vorige IPCC-rapport wordt de toekomst nu ook weer getekend op basis van verschillende scenario’s van hoeveel broeikasgassen de mens nog gaat uitstoten, van laag tot hoog.

De vier scenario’s uit het vorige rapport zijn behouden, en er is een vijfde aan toegevoegd, dat iets ambitieuzer is dan het voorheen laagste. Dit nieuwe scenario is de concentratie broeikasgassen die een fifty-fifty-kans biedt om de opwarming te beperken tot 1,5 graden – de hoogste ambitie van het Parijsakkoord.

Aangezien CO2, het belangrijkste broeikasgas, grotendeels cumulatief is, stelt het IPCC dat de uitstoot sowieso (ongeveer) naar netto nul moet. De hoogte van de uiteindelijke opwarming hangt er vooral van af hoelang we erover doen om CO2-neutraal te worden. Om de opwarming nog onder 1,5 graden te houden, moet dit voor 2050 gebeuren. 

Om de opwarming nog onder 1,5 graden te houden, moeten we voor 2050 CO2-neutraal worden

In wetenschappelijke publicaties zijn alle scenario’s gelijkwaardig. Het IPCC spreekt zich er dus niet uit over welk broeikasgasscenario het meest waarschijnlijk is. 

Dat is ook buiten het rapport om moeilijk te duiden. De politieke beloftes van het Parijsakkoord passen bij de laagste scenario’s, maar de concrete beleidsdoelen van landen komen overeen met de middelste scenario’s. En als we kijken naar de werkelijke ontwikkeling van de CO2-concentratie, vertoont die nog steeds de grootste overeenkomst met het hoogste broeikasgasscenario, dat we dus niet kunnen afschrijven als ‘alarmistisch’.

Naast deze scenario’s bevat het rapport voor het eerst ook vijf sociaal-economische ontwikkelingsscenario’s voor de wereld. Die hangen bijvoorbeeld af van bevolkingsgroei, onderwijs, verstedelijking en factoren als de mate van wereldwijde concurrentie versus internationale samenwerking – en natuurlijk de richting van energie-investeringen: duurzaam of fossiel.

Hoe sterk is het opwarmende effect van CO2?

Naast de hoogte van de uitstoot hangt de toekomstige opwarming af van een andere belangrijke vraag: hoe reageert het klimaat op de CO2 die wij aan de atmosfeer toevoegen? Het centrale begrip daar is ‘klimaatgevoeligheid’: dat is een maat voor het opwarmende effect van CO2, die standaard wordt uitgerekend als de hoeveelheid opwarming die je krijgt als de CO2-concentratie zou verdubbelen.

In het vorige IPCC-rapport werd voor deze klimaatgevoeligheid nog een bereik gegeven tussen 1,5 en 4,5 graden. Nieuwe inzichten leveren een bereik op tussen 2 en 5 graden – het opwarmende effect van CO2 is volgens de nieuwste inzichten dus iets hoger.

Maar er is nog een belangrijk verschil: de cijfers uit het vorige IPCC-rapport waren een ‘likely range’ – dat is een kans van 66 procent dat de werkelijke klimaatgevoeligheid tussen de uiterste waarden zou liggen. Dat is in het nieuwe rapport ‘zeer waarschijnlijk’: een kans van 90 procent of meer.

De zekerheid over het opwarmende effect van CO2 is daarmee ongeveer verdubbeld. Dat komt ook omdat het bewijs tegenwoordig uit verschillende hoeken van klimaatwetenschap komt.

Hitte, droogte, overstromingen: neemt extreem weer sneller toe?

We hebben dit jaar een bizarre zomer op het noordelijk halfrond: ongekende hitte in het westen van Canada en de VS, maar ook in Oost-Europa en Siberië. In West-Europa en China juist ongekende regenval. De Maas brak alle winterrecords, in de zomer, met een afvoer die tachtig maal zo hoog was als precies een jaar ervoor. De oorzaak? Twee dagen regen – extreme regen. In Zhengzhou, een Chinese stad met 12 miljoen inwoners, sloeg dit nieuwe type zomerneerslag nog harder toe: méér dan de jaargemiddelde neerslag, in één etmaal.

Weersextremen nemen overal op aarde toe

De toename van weersextremen gaat in praktijk sneller dan in voorgaande IPCC-rapporten werd verwacht. Het (bange) vermoeden begint te rijzen onder gespecialiseerde klimaatwetenschappers dat klimaatmodellen er geen grip op hebben, en de toename van extreem weer structureel onderschatten.

Dat geldt in het bijzonder voor hittegolven: de temperatuur tijdens hittegolven stijgt veel sneller dan de gemiddelde temperatuur. Dat gaat ook sneller dan klimaatmodellen verwachtten. Die modellen hebben moeite om versterkende factoren na te bootsen, bijvoorbeeld het effect van extra verdamping: tijdens hetere hittegolven droogt de bodem sterker uit, wat vervolgens de hitte weer kan versterken.

Een andere factor waar klimaatwetenschappers nog niet over uit zijn, is de toename van ‘persistent weer’. Oftewel: weer dat blijft ‘hangen’. In de zomermaanden lijken weersystemen zoals hogedrukgebieden met veel zon en depressies met veel regen langer boven één gebied te blijven. Dat is een van de verklaringen voor het gelijktijdig toenemen van droogte en extreme neerslag – en ook voor het patroon dat in de zomer van 2021 het noordelijk halfrond tekende.

Het rapport is een stuk stelliger over weersextremen dan het vorige. Een van de hoofdbevindingen is dat ze overal op aarde toenemen.

Wat weten we over zeespiegelstijging in deze eeuw?

De waterspiegel van de oceanen komt langzaam omhoog, als gevolg van de mondiale opwarming. De belangrijkste bron van deze zeespiegelstijging is nu (nog) de afsmelting van relatief kleine gletsjers in gebergten. Op plek twee staat ‘thermische expansie’ – opwarmend water krijgt een groter volume, dus ook de oceaanopwarming is een bron van zeespiegelstijging. De afsmelting van de twee grote ijskappen op aarde, Groenland en Antarctica, levert inmiddels een bijna even grote bijdrage. Die grote ijskappen zullen in deze en daaropvolgende eeuwen de grootste bron van zeespiegelstijging worden.

Hoe snel die zeespiegelstijging gaat, hangt af van over welke periode je ernaar kijkt: ‘actuele’ cijfers zijn altijd een gemiddelde van metingen, en dus niet perfect representatief voor het heden, maar voor een periode die al achter ons ligt. Zo stegen zeespiegels over de afgelopen eeuw gemiddeld met iets minder dan 2 millimeter per jaar, en in de afgelopen 25 jaar met ongeveer 3 millimeter per jaar.

Het rapport kijkt naar het gemiddelde over de periode van 2006 tot 2018, en komt tot een gemiddelde stijgingssnelheid (representatief voor de situatie ongeveer tien jaar geleden) van 3,7 millimeter per jaar.

Meest opvallend aan de projecties voor zeespiegelstijging is misschien wel dat de basis zo constant is. Ook hier zijn de modellen fijnmaziger geworden en is de rekenmethode verbeterd, maar toch komen de verwachtingen voor 2100 sterk overeen met die uit het vorige IPCC-rapport uit 2013 (en ook het tussenliggende special report over ijskappen en oceanen, uit 2019). Zulke bevestiging van resultaten is eigenlijk goed nieuws en een groot compliment voor de wetenschap uit het verleden.

Verwacht wordt dat tegen het einde van de eeuw de zeespiegel 32 tot 101 centimeter hoger zal liggen

Toch zijn er ook belangrijke zaken nieuw. In 2013 was de verwachting dat de zeespiegel tegen het einde van de eeuw 28 tot 98 centimeter hoger zou liggen. Die kerncijfers zijn in het nieuwe rapport iets omhoog gekropen, naar 32 tot 101 centimeter. Daar hoort een belangrijke disclaimer bij. Die cijfers zijn maar het halve verhaal, namelijk: de verwachte zeespiegelstijging op basis van goed begrepen bronnen, met relatief hoge zekerheid. Zoals de afsmelting van gletsjers in berggebieden en het uitzetten van opwarmend oceaanwater.

Het nieuwe IPCC-rapport stelt expliciet dat er daarbovenop nog aanvullende bronnen van zeespiegelstijging kunnen zijn. Het gaat dan vooral over de mogelijkheid dat de Antarctische ijskap versneld massa verliest – een nog grotendeels onbegrepen en dus onzeker proces.

Dat kan behoorlijk wat verschil maken: als zulke processen worden meegewogen kan de zeespiegelstijging bij hoge emissies oplopen tot gemiddeld 88 centimeter, maar vanwege de grote onzekerheid geldt daarbij ook een forse pechmarge, die volgens het nieuwe IPCC-rapport reikt tot 1,6 meter in 2100.

Als de opwarming daadwerkelijk nog onder de 1,5 graden blijft, wordt stabilisatie rond 4 millimeter per jaar verwacht. In een scenario met 4 of 5 graden opwarming én statistische pech kan dit rond 2100 oplopen naar 30 millimeter per jaar.

Wat weten we over de zeespiegelstijging na 2100?

Na 2100 zal de zeespiegelstijging in hoge broeikasgasscenario’s aanzienlijk harder gaan. Als de afsmelting op Antarctica versnelt, moeten we rond 2150 al rekenen op 1 tot 5 meter gemiddeld.

Die zogeheten fat tail in de zeespiegelverwachtingen verdient in een land als Nederland om twee redenen speciale aandacht: de scenario’s hebben weliswaar een kleine kans, maar daarbij onevenredig sterk oplopende gevolgen – waardoor ze in maatschappelijk opzicht een heel reëel risico vormen. 

Daarnaast zijn er grote regionale verschillen in zeespiegelstijging, en zullen die verschillen ook veranderen. Op basis van de ‘zekere bronnen’ wordt al verwacht dat Nederland in de tweede helft van deze eeuw 4 tot 8 procent boven het mondiale gemiddelde uitkomt. Als Antarctica ook nog extra massa verliest, kan Nederland nog aanzienlijk verder boven de wereldgemiddelde zeespiegelstijging uitkomen: Nederland moet dus niet rekenen met alleen het mondiale gemiddelde, maar ook hier met regionaal uitvergrotende factoren.

Zeespiegelstijging is een van de traagste, maar ook onverbiddelijkste gevolgen van klimaatverandering, die nog sterk afhangt van de mate van wereldwijd klimaatbeleid en dus grote onzekerheden over de Antarctische ijskap.

Daarbij verliezen we één aspect van de door mensen veroorzaakte klimaatverandering vaak wat makkelijk uit het oog: dat deze (zeker in hoge broeikasgasscenario’s) nog eeuwen en zelfs millennia kan aanhouden. Op zo’n termijn is volledige afsmelting van de Groenlandse en West-Antarctische ijskap heel reëel, net als het verlies van grote delen van de Oost-Antarctische ijskap. Dat gaat dan om grofweg 12 (Groenland en West-Antarctica) tot mogelijk 55 meter zeespiegelstijging – op de zéér lange termijn.

Hoe groot is de dreiging van tipping points?

Die zeer hoge cijfers voor de zeespiegelstijging komen voort uit het feit dat de afsmelting van ijskappen op een gegeven moment grotendeels onomkeerbaar wordt. Waar daar sprake van is, wordt in het IPCC-rapport gesproken over mogelijke ‘tipping points’, kantelpunten in het klimaatsysteem – en wordt geprobeerd te achterhalen wat de drempelwaarden zijn, die zo’n element doen kantelen.

Dan blijken zowel de Groenlandse als de West-Antarctische ijskap buitengewoon opwarmingsgevoelig. Het nieuwe IPCC-rapport stelt dat het tipping point voor zowel Groenland als West-Antarctica rond de 2 graden wereldgemiddelde opwarming ligt (maar met grote onzekerheidsmarge). Oftewel, zelfs met de meest ambitieuze politieke klimaatscenario’s in de wereld zouden we dit kantelpunt kunnen passeren. Op termijn kan er een zeer groot verschil kan ontstaan tussen een wereld waarin de opwarming daadwerkelijk onder de 1,5 graden blijft, versus een waarin de opwarming (ruim) boven de 2 graden uitkomt.

3 graden opwarming geeft (veel) meer dan twee keer zo veel schade als een 1,5 graden warmere wereld

Die ijskappen zijn niet het enige wilde paard in het klimaatsysteem. Dat geldt ook voor het regenwoud van de Amazone, de Golfstroom in de Atlantische Oceaan en de permafrost in toendragebieden. Voor deze potentiële kantelpunten stelt het IPCC dat de onzekerheden groot zijn – zo duurt het lang voor permafrost volledig wegsmelt en is onzeker hoeveel koolstof uit de toendrabodem om wordt gezet in methaan en CO2 – maar dat ze niet kunnen worden uitgesloten.

De kantelpunten helpen vooral om een ander belangrijk feit te illustreren: dat de gevolgen van klimaatverandering onevenredig snel toenemen naarmate de onderliggende opwarming hoger uitvalt: 3 graden opwarming geeft (veel) meer dan twee keer zo veel schade als een 1,5 graden warmere wereld. 

Waarom ontbreken (nog) de gevolgen voor mens en natuur?

Het nieuwe IPCC-rapport verschijnt in etappes. Het nu verschenen eerste deel gaat over de ‘fysische basis’ van het klimaatprobleem. Dat betekent dat een deel van de gevolgen van klimaatverandering er wel in is meegenomen, dat zijn de natuurkundige processen, zoals veranderende neerslagpatronen en oceaanstromingen en ook het afsmelten van ijskappen en de zeespiegelstijging.

Maar de gevolgen van die fysische veranderingen van onze planeet op het leven op aarde zijn er niet in meegenomen. Hoe kwetsbaar zijn mensen langs laaggelegen kusten? Hoeveel opwarming kunnen koraalriffen aan? Dat zijn nog weer heel andere takken van (klimaat)wetenschap.

Zo is het risico, als je dit nieuwe deelrapport op zichzelf bekijkt, dat we het klimaatprobleem reduceren tot een set van cijfers, cijfers die in de beeldvorming vrij abstract blijven.

De werkelijke uiting van klimaatverandering is niet een ‘1 tot 5,7 graden’ hogere gemiddelde aardtemperatuur, maar heeft een heel ander gezicht, een gezicht dat je niet in de toekomst kunt tekenen, maar pas ziet als het zover is.

Van dat gezicht krijgen we voorproefjes, zoals deze zomer. Het Canadese dorpje Lytton, dat de onwerkelijke temperatuur van 50 graden noteerde en een dag later afbrandde te midden van onbeheersbare bosbranden. Twee dagen ongekende zomerregens, resulterend in plotsklaps de grootste waterafvoer ooit gemeten in de Maas, en bijna tweehonderd doden^* vlak over onze grens.

Het werkelijke gezicht van klimaatverandering is de vollopende metro van de Chinese miljoenenstad Zhengzhou, omdat daar toevallig mensen met mobieltjes hun eigen doodsangst konden filmen.

Het werkelijke gezicht van klimaatverandering zal nog veel vaker níét gezien worden, omdat we er niet op letten, omdat we er niet bij stilstaan. Als het nog een graad warmer wordt, zal de lijsterbes, dat oer-Nederlandse, doodnormale boompje uit ons land verdwijnen – daarmee ook een voedselbron voor talloze vogels. Het is zomaar een voorbeeld uit vele duizenden.

Als het nog 3 graden warmer wordt, droogt mogelijk het hart van ’s werelds grootste resterende tropische regenwoud uit – de Amazone –, tevens de grootste hotspot van natuurlijk leven op aarde. Het verlies aan biodiversiteit is niet één boom of één vogel, maar volledige ecosystemen, met alle duizenden en miljoenen soorten die onderling van elkaar afhankelijk zijn.

Zo wordt de klimaatcrisis uiteindelijk nog overschaduwd door een nog grotere crisis, die stapsgewijze massa-extinctie, de onverbiddelijke achteruitgang van natuurlijk leven – waar klimaatverandering maar één drijver van is – maar die sowieso ook diezelfde oorzaak heeft: menselijke overconsumptie.

Diezelfde mens is uiteindelijk ook slachtoffer, slachtoffer van toenemende droogten, hitte, overstromingen, levenloze oceanen en afnemende landbouwproductiviteit. En het grote onrecht blijft dat de meest kwetsbaren het minst schuldig zijn.

Hoe nu verder? Eerst ‘Glasgow’, dán klimaatgevolgen

Als we het hebben over klimaatverandering kunnen die verhalen over de gevolgen niet ontbreken, en zullen ze toch ook zo goed als dat kan gekwantificeerd moeten worden. Daarom zullen we met minstens zo veel aandacht moeten kijken naar het volgende deel van dit nieuwe IPCC-rapport: ‘Impacts, Adaptation and Vulnerability’, dat volgens planning zal verschijnen in februari 2022.

Vóór die tijd staat er een ander belangrijk moment op de agenda: de VN-klimaattop in Glasgow. Van alle deelnemende landen wordt verwacht dat ze voorafgaand aan die klimaattop hun klimaatdoelen voor 2030 aanscherpen, om de beloftes van het Parijsakkoord waar te maken. Nederland heeft dit in tegenstelling tot veel landen om ons heen nog niet gedaan.

Correctie 10-08-2021: In een eerdere versie stond dat het kantelpunt voor Antarctica tussen 1,5 en 2 graden opwarming ligt, dat moet West-Antarctica zijn en is aangepast.

Correctie 11-08-2021: In een eerdere versie stond dat het kantelpunt voor afsmelting van zowel Groenland als West-Antarctica al tussen 1,5 en 2 graden wereldgemiddelde opwarming ligt. Dat moet zijn ‘rond de 2 graden (met grote onzekerheid)’ en is aangepast.

Lees ook: