kennis

Klimaatverandering: zin en onzin over het broeikaseffect

Door Simon Rozendaal - 02 december 2015

In Parijs proberen wereldleiders tot een akkoord te komen over een gezamenlijke aanpak om klimaatverandering teweeg te brengen. Maar hoe groot is de invloed van de mens op het klimaat eigenlijk? Wetenschap-redacteur Simon Rozendaal zet alle zin en onzin over het ‘klimaatprobleem’ op een rij.

Alom wordt gedacht dat de mens het klimaat verandert. Dat vermoeden is sterk aangewakkerd door Al Gore en de Verenigde Naties (het IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change). Maar de ware grondleggers van de gedachte dat de mens het klimaat kan veranderen, zijn niet Gore en IPCC. Het vermoeden dat de mens zo machtig is geworden dat hij zelfs het klimaat naar zijn hand kan zetten, wortelt verder terug in de tijd.

Eerste theorie

Voor de eerste serieuze onderbouwing van het vermoeden dat de mens het klimaat kan veranderen moeten we naar het Zweden van ruim een eeuw geleden. Daar en toen formuleerde de grondlegger van de discipline der fysische chemie, de Nobelprijswinnaar voor de chemie (voor zijn studie van de elektrische geleidbaarheid van vloeistoffen), tevens actief betrokken bij de opkomst van de Zweedse racistische biologie (eugenetica, later overgenomen door de nazi’s), de theorie van het versterkte broeikaseffect.

In 1896 publiceerde deze Svante Arrhenius (1859-1927) in het blad Philosophical Magazine een artikel met de titel ‘On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground‘. Dat carbonic acid is koolzuur en dat is weer een chemische variant van CO2, ook wel koolzuurgas, koolstofdioxide of kooldioxide genoemd. In 1906 werkte Arrhenius zijn theorie verder uit in een populair boek, Väldarnas utveckling (de Engelse vertaling uit 1908 luidde: Worlds in the making). Daarin stelde hij expliciet dat de mens door het verbranden van fossiele brandstoffen het natuurlijke broeikaseffect zou versterken en aldus ‘global warming’ zou veroorzaken.

Positief effect

Oh ironie. De door Arrhenius geponeerde theorie heeft vandaag de dag veel verontrusting over de toekomst teweeggebracht, maar de Zweed zelf oordeelde juist heel positief over het broeikaseffect. Gewapend met antropogene (door onszelf veroorzaakte) wereldwijde opwarming zou de mens in staat zijn de onvermijdelijke komst van een ijstijd een tikje voor zich uit te schuiven. Ook meende Arrhenius dat de oogsten groter zouden zijn in een warmer wordende wereld en dat was heel positief in een tijd dat de wereldbevolking snel aan het groeien was.

Dit zijn gedachten waarvoor Arrhenius vandaag de dag zou worden verketterd als klimaatscepticus, iemand die kanttekeningen plaatst bij het dogma dat opwarming van de aarde per se slecht is. Misschien zou hij wel getaart zijn (net als de Deense dwarse denker Bjørn Lomborg), misschien zou ook hij in in het Britse wetenschapstijdschrift Nature vergeleken zijn met een Holocaust-ontkenner.

Nieuw leven

De theorie van Arrhenius verdween vervolgens in een bureaula en bleef daar ruim vijftig jaar stof vergaren. Binnen de klimaatwetenschap was er veel meer aandacht voor de theorie van de Servische wiskundige Milutin Milankovic over hoe ijstijden ontstonden. Maar in de jaren zestig van de afgelopen eeuw werd de broeikastheorie nieuw leven ingeblazen door de Club van Rome. Dat was een gezelschap van industriëlen (onder wie Fiat-topman Giovanni Agnelli) en wetenschapsmensen (onder wie de fysisch-chemicus Frits Böttcher, die later de eerste klimaatscepticus van Nederland zou worden) die wilden waarschuwen dat er snel iets moest veranderen omdat de mens de aarde aan het uitputten was. Daarmee doelden ze vooral op allerlei grondstoffen, maar en passant verwezen ze ook naar het broeikaseffect.

Augiusstal

De Club van Rome veroorzaakte vooral in Nederland maar ook ver daarbuiten een groene revolutie. Her en der ontstonden milieugroeperingen en milieupartijen (bij D66 was milieubesef een even belangrijke pijler als de behoefte aan staatkundige innovatie), aan allerlei universiteiten werd het vak milieukunde geïntroduceerd en regeringen spoorden bedrijven aan om maatregelen tegen de lucht- en watervervuiling (die toen enorm was in de geïndustrialiseerde wereld) te nemen. Hoe vreemd het vanuit de huidige optiek ook lijkt – de opwarming van het klimaat wordt nu als hét milieuprobleem beschouwd – het door de mens versterkte broeikaseffect werd niet opgepikt door de milieubeweging, de politiek en de media.

Die hadden wel wat anders aan hun hoofd. Zwaveldioxide bijvoorbeeld. Dat is een gemene stof die de longen aantast en planten en dieren laat sterven. Welnu, de luchtvervuiling met zwaveldioxide was in de jaren zestig van de afgelopen eeuw vijftigmaal zo hoog als nu. Bovendien was ook de waterver­vuiling groter. In de Rijn zaten zoveel zware metalen dat er grapjes werden gemaakt over een ‘quick lunch’ (een visje met kwik). Het gerucht ging dat je in de Rijn en de Maas foto’s kon ontwikkelen. First things first. Eerst moest dus de industriële augiusstal worden gereinigd. De veronderstelling dat het door het verstoken van fossiele brandstoffen wellicht een paar graadjes warmer zou kunnen worden, verontrustte niemand – temeer daar het in die jaren strenge winters regende (de barbaarse Elfstedentocht van 1963!).

Broeikastheorie

Rond 1990 kreeg de broeikastheorie eindelijk wereldwijde aandacht. Vanuit historisch oogpunt is dat begrijpelijk. De echte milieuvervuiling was toen in Europa en Amerika grotendeels verdwenen. De driewegkatalysator zat onder elke nieuwe benzineauto, fabrieken hadden ontzwavelings- en waterzuiveringsinstallaties gebouwd, het lood was uit de benzine gehaald, fosfaten uit de wasmiddelen. De milieubeweging en de groene politiek hadden behoefte aan een nieuw strijdpunt waarmee ze potentiële stemmers dan wel contribuanten aan zich konden blijven binden. En dus werd de inmiddels stokoude en reeds eenmaal eerder afgestofte occasion van Arrhenius uit de mottenballen gehaald, voor de tweede keer opgepoetst en glom hij dit keer als nooit tevoren.

Daarbij kwam dat de jonge en nog niet erg rijpe klimaatwetenschap hunkerde naar aandacht en maatschappelijke waardering. Meteorologische instituten zoals het KNMI (waar veel klimaatdeskundigen werkten) waren gehuisvest in oude, vervallen overheidsburelen, privébedrijfjes die opeens ook weerberichten leverden aan kranten, hijgden in hun nek, en ze hadden bovendien dringend behoefte aan steeds grotere, snellere en duurdere supercomputers om zowel het weer als het klimaat te kunnen berekenen en voorspellen. Bij de Verenigde Naties werd het IPCC opgericht met als doel de kennis over door de mens veroorzaakte klimaatverandering te bundelen en om regeringen via dikke rapporten (met een spe­ciaal voor hen geschreven samenvatting) te beïnvloeden.

Gouden greep

Dat was een gouden greep. Bij elk nieuw rapport stelde het IPCC immers dat het waarschijnlijker werd dat het klimaat bovenal door de mens wordt gestuurd. Plus dat hierover een steeds grotere ‘consensus’ onder de relevante deskundigen groeide. Bij beleidsmakers en politici had dit tot gevolg dat de zorg om het klimaat een van de grootste politieke prioriteiten werd. Het boek An Inconvenient Truth (Een ongemakkelijke waarheid) en de gelijknamige film van Al Gore uit 2007 waren de klap op de vuurpijl.

Tegelijkertijd ontstond in de afgelopen twee decennia ook een tegenbeweging van zogeheten broeikassceptici. Dat is een merkwaardig allegaartje van wetenschapsmensen uit aanpalende disciplines zoals de chemie, geologie en astronomie, aangevuld met een enkele dissidente klimaatdeskundige.

Gegniffel

Dit allegaartje is geen georganiseerde beweging zoals het IPCC. Er zitten veel emeritus hoogleraren op leeftijd bij (wat weer tot gegniffel leidt: verongelijkte oude mannen!). Je zou dus verwachten dat de sceptische beweging langzaam maar zeker uitsterft. Ze is ook al diverse malen doodverklaard of -gewenst. Maar in werkelijkheid groeit het gezelschap als kool. Via internet en e-mail houden de sceptici contact en wisselen argumenten en wetenschappelijke artikelen uit die ingaan tegen de doctrine dat het klimaat vooral door toedoen van de mens verandert en dat dit een wereldwijde catastrofe zal veroorzaken.

Ook zij hebben onmiskenbaar politieke invloed, al is die kleiner dan van ‘de klimaatmaffia’, zoals de ‘broeikasontkenners’ (naar de Holocaust-ontkenners) het conglomeraat van IPCC, KNMI’s, milieuwetenschappers, de milieubeweging en de groen-linkse partijen op hun beurt bestempelen. Diverse Europese en Amerikaanse politici (onder wie oud-president George W. Bush) waren gevoelig voor de argumenten van de broeikassceptici.

Een complicatie is dat er vrijwel geen debat is tussen de ‘alarmisten’ en de ‘sceptici’. Ze publiceren in verschillende tijdschriften en gaan naar verschillende conferenties. Met andere woorden, in veel opzichten speelt het debat over een van de grootste wetenschappelijke en maatschappelijke vraagstukken van onze tijd zich af tussen doven en blinden. Om te beginnen: het valt niet te ontkennen dat er een broeikaseffect bestaat. Er zitten in de atmosfeer allerlei gassen (vooral waterdamp maar ook CO2) die de neiging hebben om de warmtestraling die de relatief warme aarde naar het koude heelal uitzendt, tegen te houden. Zonder dit natuurlijke broeikaseffect zou de aarde 16 graden kouder en nauwelijks leefbaar zijn.

Bier

Het ligt voor de hand dat de mens via het verstoken van fossiele brandstoffen dit natuurlijke broeikaseffect versterkt. Sceptici hebben wel geprobeerd gaten te schieten in die theorie, maar op dit punt overtuigen hun argumenten niet. Het staat bovendien als een paal boven water dat de concentratie van CO2 in de atmosfeer sterk is toegenomen en het lijkt aannemelijk dat dit vooral komt door het verstoken van aardolie, steenkool en aardgas. Tegelijkertijd is het onmiskenbaar dat de relatie tussen CO2 en de temperatuur niet één op één is. Kijk maar naar het geologische verleden. Daarin zitten tijdvakken met veel CO2 en een lage temperatuur maar ook tijdvakken met weinig CO2 en een hoge temperatuur. En in de eonen waar wel een correlatie was, steeg de temperatuur vaak tientallen of honderden jaren voordat de CO2-concentratie toenam. De verklaring is dat in een warmere wereld meer CO2 uit de oceaan ontsnapt – zoals een flesje cola of een glas bier meer borrelt bij verhitting.

Ook in de afgelopen eeuw was de relatie tussen de temperatuur en kooldioxide allesbehalve eenduidig. Tussen 1940 en 1975 steeg de CO2-concentratie, maar daalde de wereldtemperatuur. Eigenlijk is er alleen een duidelijke koppeling tussen CO2 en de temperatuur voor de eerste helft van de twintigste eeuw en voor de periode tussen 1975 en 1998. Het klimaat steekt razend ingewikkeld in elkaar. Ook andere factoren beïnvloeden de temperatuur, zoals wisselingen in de activiteit van de zon, vulkaanuitbarstingen en luchtvervuiling. Dat laatste zou bijvoorbeeld kunnen verklaren waarom de temperatuur in Noordwest-Europa sterker stijgt dan elders: in onze contreien is de luchtvervuiling in de afgelopen decennia sterk afgenomen. Dus komt er meer zonlicht door de schonere lucht heen.

In de kinderschoenen

De computermodellen waarmee universiteiten en KNMI’s het klimaat simuleren, zijn buitengewoon geavanceerd en proberen die andere factoren zo goed mogelijk mee te nemen, maar het is en blijft een wetenschappelijke discipline die nog jong en volop in beweging is en zich bovendien moet buigen over een van de alleringewikkeldste onderwerpen: het klimaat.

Ter illustratie: zelfs in het laatste IPCC-rapport, waarin wordt gesteld dat het voor 90 procent zeker is dat de mens het klimaat overwegend beïnvloedt, wordt toegegeven dat de onzekerheid ten aanzien van de precieze invloed van de zon zeer groot is. Voor sceptici is dat een steen des aanstoots: hoe kunnen klimatologen zowel stellen dat de rol van de zon zeer beperkt is als toegeven dat ze niets van de zon begrijpen?

Synthese

Een tussentijdse synthese: het is dus zeer waarschijnlijk dat de mens door het verstoken van fossiele brandstoffen de CO2-concentratie verhoogt en aldus het klimaat opwarmt, maar de grote vraag is hoe belangrijk dit versterkte broeikaseffect binnen de geconstateerde global warming is. Dit lijkt een pietluttige vraag, maar dat is het niet. Het maakt nogal wat uit of de bijdrage van de hogere CO2-concentratie aan de opwarming 1, 10, 60 dan wel 90 procent is. Als het slechts 1 procent is, hebben maatregelen tegen de uitstoot van CO2 geen zin, als het 90 procent is, dan hebben Al Gore, het IPCC, de mi­lieubeweging en de groene partijen wellicht gelijk. En als het 10 dan wel 60 procent zou zijn, is de situatie veel minder acuut dan ons nu wordt voorgespiegeld en is er meer tijd om goed na te denken over de maatregelen die moeten worden getroffen. En juist over dit aspect – wat is de rol van de mens in de klimaatverandering afgezet tegen de natuurlijke variabiliteit? – is de onzekerheid het grootst.

Trouwens, ook op het vlak van de maatregelen die moeten worden genomen om de opwarming tegen te gaan, is er allesbehalve zekerheid. In de eerste plaats is er de keuze tussen preventie (het voorkomen van CO2-uitstoot) en adaptatie – aanpassen aan de hogere temperaturen. Het ligt voor de hand om de voorkeur te geven aan het terugdringen van de CO2-uitstoot onder het motto ‘voorkomen is beter dan genezen’ maar dat is allesbehalve simpel, zoals de ervaring van de afgelopen twintig jaar uitwijst. Er zijn sinds 1992 al meer dan honderd internationale conferenties geweest, er ligt het Kyoto-protocol, er zijn enorme subsidies voor wind- en zonne-energie, er is een handel in emissierechten, maar de werkelijkheid is dat de mondiale uitstoot van CO2 alleen maar toeneemt.

Kernenergie

Dat komt deels door de opkomst van China en India, deels door de voorzichtige houding van de Verenigde Staten, maar feit is dat zelfs Europa, dat met de mond belijdt alles te willen doen om de uitstoot terug te dringen, er niet in slaagt om de uitstoot te stabiliseren, laat staan terug te dringen. Daarbij komt de onzekerheid over welke energiemaatregelen nodig zijn om de uitstoot terug te dringen. Het staat bijvoorbeeld vast dat kernenergie een effectieve en beproefde aanpak is in de strijd tegen het versterkte broeikaseffect, maar toch wordt kernenergie door de milieubeweging en de groene partijen nog steeds niet geaccepteerd, al begint het wel te schuiven.

Daarnaast zijn er andere, wel groen genoemde alternatieven, waarvan allesbehalve zeker is of ze zoden aan de dijk zetten. Bijvoorbeeld de eerste generatie biobrandstof, voorgeschreven als een percentage van benzine en diesel door verschillende overheden, onder meer door de Europese Unie. Sowieso is er veel onzekerheid over wat de bes­te weg naar Rome is: de effectiefste aanpak om minder afhankelijk te worden van fossiele brandstoffen. Is dat het subsidiëren van allerlei vormen van alternatieve energie, die nu nog niet kunnen concurreren, zoals windmolens en zonnecellen, of is het verstandiger om zoals de Deense dwarse denker Bjørn Lomborg betoogt, te investeren in wetenschappelijk onderzoek, waardoor we over een jaar of twintig dusdanig goedkope en efficiënte vervangers van aardolie hebben dat we allemaal massaal overstappen op die nieuwe energiebronnen?

Vragen, vragen, vragen. Dat klinkt vervelend, want het zou leuker zijn als we antwoorden, antwoorden, antwoorden hadden. Misschien is het allemaal niet zo simpel als Al Gore, Greenpeace en GroenLinks suggereren, maar vragen zijn natuurlijk ook uitdagingen. Voor wetenschappers, politici, bestuurders en het bedrijfsleven. En niet te vergeten, voor nieuwe generaties die ook hun steentje willen bijdragen aan een betere wereld.

Ingelogde abonnees van Elsevier Weekblad kunnen reageren.