Antropogeniteitsindex

De processen waardoor de mens invloed uitoefent op het klimaat heffen elkaar gedeeltelijk op. Door de uitstoot van broeikasgassen als CO2 en methaan warmt de aarde op. Aan de andere kant brengen wij roetdeeltjes in de atmosfeer die een netto afkoelende werking hebben op het klimaat. Deze processen, global dimming en global warming, compenseren elkaar gedeeltelijk. Volgens een simpele rekensom mag je nu simpelweg constateren: Komt dat even mooi uit!

Is het echt zo eenvoudig? Dat de antropogene opwarming en antropogene afkoeling van de aarde elkaar gedeeltelijk opheffen is niet uitsluitend gunstig. Het netto temperatuureffect, waarover men zich zorgen kan maken of niet, verhult te veel. Er zou een getal moeten bestaan - misschien bestaat het al - waarin de mate waarin de mens het klimaat beïnvloedt, is vastgelegd. Laten we dit getal de antropogeniteitsindex noemen. Bij de samenstelling ervan worden niet de werkelijke, maar de absolute waarden van de antropogene klimaatforceringen bij elkaar opgeteld. Elk antropogeen proces, zelfs het verminderen van de CO2-uitstoot met de beste bedoelingen, maakt dat het antropogeniteitsgetal verder stijgt. Dus stel dat een grote ruimtevaartorganisatie een spiegel in een baan om de aarde brengt waarmee de zonnestralen worden afgekaatst zodat er op aarde gemiddeld 0,2 Watt per m2 minder zonlicht valt. Dan wordt deze waarde onverbiddelijk bijgeteld in onze antropogeniteitsindex. Hetzelfde geldt voor het in gebruik nemen van biobrandstoffen (die bovendien geen nuttig effect meer hebben wanneer ze hun beurt weer bosgronden verdringen). Aan de opbouw van de AI-index kun je bijvoorbeeld aflezen dat het versterkte CO2-effect hoger zou uitvallen als er niet toevallig en gelukkigerwijs ook sprake was van global dimming. De antropogeniteitsindex is dus niet een maat voor de fysieke gevolgen van het menselijke handelen voor het klimaat op aarde, maar een maat voor de verwevenenheid van de mens met het klimaat. Een eenvoudig rekenvoorbeeld aan de hand van fictieve cijfers over een fictieve periode:



ANTROPOGENITEITSINDEX
voor temperatuureffecten van CO2 + aërosolen
1 antropogene beïnvloeding door CO2 en aërosolen (roetdeeltjes) tezamen +1,2°C netto antropogene effect
2 antropogene beïnvloeding door aërosolen -0,8°C een negatieve waarde: afkoeling
3 antropogeniteitscijfer CO2 alleen (1-2)
1,2  -  -0,8 = 2,0°C
dubbel minteken
4 antropogeniteitscijfer aërosolen (2 aboluut) |-0,8°C| = +0,8°C het min-teken is omgedraaid
5 antropogeniteitscijfer CO2 en aërosolen tezamen (3+4) +2,8°C verwevenheid met klimaat
6 netto temperatuureffect (1+2) +0,4°C "Komt dat even mooi uit"


De totale verwevenheid van de mens met het klimaat (2,8°C) is in dit verzonnen voorbeeld 7 keer zo groot als het netto antropogene klimaateffect. Zodra een van beide forceringen komt te vervallen, wordt het netto-effect groter.

Hier is een tweede voorbeeld, gebaseerd op (geschatte) cijfers uit van Dorland & van Ulden zj en Hansen et al. 2000.



ANTROPOGENITEITSINDEX
voor stralingsbalans van antropogeen CO2 en antropogene sulfaataërosolen sinds 1850
1 antropogene beïnvloeding door CO2 +1,4 Wm-2 ruwe benadering
2 antropogene beïnvloeding door sulfaataërosolen -1,4 Wm-2 "eerste orde schatting"
3 TUSSENBALANS (1+2)
TUSSENBALANS antropogeniteitscijfer (1+|2|)
0 Wm-2
+2,8 Wm-2
"Komt dat mooi uit!"
Maar wat is dit dan?
4 overige broeikasgassen
(methaan, lachas, CFKs) en roetdeeltjes tezamen
1,6 Wm-2 geschat
5 EINDBALANS antropogeen klimaateffect +1,6 Wm-2 grote onzekerheid
6 antropogeniteitscijfer broeikasgassen en aërosolen tezamen (1+|2|+4) +4,4Wm-2

Soortgelijke indices kan men bepalen voor alle milieu- en klimaatgetallen. Men heeft gevonden dat de zeespiegelstijging in de 20e eeuw 3 cm lager is uitgevallen als gevolg van het grootschalig aanleggen van dammen sinds 1950. In stuwmeren is naar schatting 10.800 km3 water achtergebleven dat anders naar zee zou zijn gestroomd. Op een totaal van 16 cm zeespiegelstijging sinds 1930, is dat een aanzienlijke bijdrage van 19%. Zonder deze compensatie van 3 cm is het antropogene klimaatsignaal in de zeespiegelgrafieken veel minder duidelijk, omdat wat nu een rechte lijn lijkt, het begin kan zijn van een stijgende kromme. "The rate of sea-level rise could double just on account of our stopping building dams."

Een ander voorbeeld is de ontdeking dat er veel meer natuurlijk methaan boven tropische regenwouden aanwezig is dan eerder werd aangenomen. Daaruit blijkt dat het effect van menselijk handelen op de methaanconcentraties nog ingrijpender is. Want de methaantoename ten gevolge menselijk handelen blijkt te worden gemaskeerd door ontbossing (zie van Dorland & Jansen 2006) waardoor de hoeveelheid natuurlijk methaan juist afneemt. Ook in dit voorbeeld werken twee antropogene klimaatprocessen elkaar tegen. In een antropogeniteitsindex worden ze bij elkaar opgeteld. Zelfs als de antropogene invloed netto op nul uitkomnt, betekent een hoge antropogeniteitsindex dat de wereld sterk is veranderd. En aangezien niemand de gevolgen van deze veranderingen op langere temrijn kan overzien, is daaraan een onbekend risico verbonden.

De antropogeniteitsindex is een soort klimatologische voetafdruk: niet meteen schadelijk, maar wel een duidelijke aanwijzing hoezeer de mens aanwezig is in het klimaat. Met de cijfers van het IPCC komt ons AI-cijfer uit op 4,62 W/m2, ofwel een factor 2,7 hoger dan het netto stralingseffect van alle menselijke activiteiten tezamen (1,72 W/m2):


Cijfers uit de Summary for Policymakers (IPCC).
Linksonder het netto-effect, rechtsonder de antropogeniteitsindex.


Moeten we niet een beetje oppassen voor een hoge antropogeniteitsindex, ook al zijn de netto klimaateffecten veel kleiner? Wie per ongeluk te veel zout in de soep heeft gestrooid, kan dit niet ongedaan maken door er een schep suiker bij te gooien. Wie ergens tot over zijn oren in zit, komt er ook niet zo gemakkelijk meer uit. Zo ontstaat (denk ik) een burnout op het werk. Niet omdat je hard moet werken, maar omdat er door verschillende instanties druk in tegengetelde richtingen op een persoon wordt uitgeoefend. Het is denkbaar dat maatregelen tegen luchtvervuiling, zoals het beperken van het vliegverkeer, de aarde extra laten opwarmen. Het is maar een voorbeeld, want mogelijk is het CO2-effect als gevolg van het verstoken van kerosine samen met de broeikaswerking2,3 van normale condensstrepen sterker dan het lichtweerkaatsend vermogen van de condensstrepen (zie ook IPCC, SPM2 2007, p.4). De antropogeniteitsindex voor vliegverkeer is dus aanzienlijk als is het netto-effect waarschijnlijk klein. "Cutting back on fossil fuel use entirely would exacerbate global warming. Aerosol particles in the atmosphere from pollution have produced a global haze that offsets warming by two or three degrees. That means any sudden downturn in fossil fuel use would intensify heating", zegt James Lovelock. "We live in a foolís climate. We're damned if we continue to burn fuel, and damned if we stop too suddenly." Over de tegelijkertijd afkoelende en opwarmende rol van vervuilde lucht (vooral afkomstig uit AziŽ), zie het VN-Rapport Atmospheric Brown Clouds (2008).

Hier is nog een voorbeeld. De titel van dit nieuwsbericht spreekt voor zich: Acid Rain Reduces Methane Emissions From Rice Paddies (7 aug 2008).
En nog een voorbeeld. Ozon is een broeikasgas. Maar ozon moet ons ook beschermen tegen UV-straling. We moeten de ozonlaag beschermen en tegelijkertijd niet te veel ozon hebben.

Het klimaat, met al zijn terugkoppelingsmechnismen, lijkt op het menselijk lichaam en de antropogene processen op het toedienen van externe stoffen (alcohol, nicotine, medicijnen). Als iemand die veel van zulke stoffen in zijn lichaam heeft, een medische klacht krijgt, dan is het niet zonder meer mogelijk om het voor die klacht gebruikelijke medicijn voor te schrijven. Want hoe reageert het medicijn op de andere lichaamsvreemde stoffen? Iets soortgelijks geldt voor elkaar tegenwerkende antropogene klimaatforceringen. Karel Knip (2000) schreef over de hier gebruikte gegevens van klimaatwetenschapper James Hansen: "Over de in de toekomst te verwachten bijstand van de 'koelende' aërosolen doen Hansen en de zijnen opmerkelijk vaag. Ze maken duidelijk dat ook zij wel inzien dat hier de duivel met Belzebub wordt uitgedreven. Aërosolen beÔnvloeden niet alleen de broeikaswerking. Ze bedreigen de gezondheid en dragen bij aan 'zure regen'. De kans is dus groot dat aan de zo welkome compensatie in de komende decennia een einde wordt gemaakt." Aërosolen zijn geen aantrekkelijk 'medicijn' tegen het broeikaseffect. Maar waarom doen Hansen en de zijnen zo vaag? Zien zij in dat hier niet alleen de netto klimaateffecten op het spel staan, maar ook de antropogeniteitsindex, terwijl zij aan de andere kant geen slapende honden willen wakker maken? Immers, als het echt te warm wordt dan zou de reactie kunnen zijn: "O, maar dan doen we toch weer wat meer roet in de atmosfeer!" Sterker nog, dit is al voorgesteld.

Een schilderij moet worden gerestaureerd en men bestelt een restaurateur. Als de man klaar is blijkt dat hij er een potje van heeft gemaakt. In plaats van zorgvuldig het vuil te verwijderen en de kleine beschadigingen te herstellen, heeft hij over de oude verflaag een nieuwe laag aangebracht en zijn eigen penseelstreken op die van een oude meester aangebracht. Het stijlverschil is bijzonder opvallend. Er wordt een tweede restaurateur bijbehaald. Ook deze man brengt een nieuwe verflaag aan. Aangezien hij de schildertechniek uitstekend beheerst, ziet vrijwel niemand het verschil met het origineel. Toch is met deze tweede verflaag het schilderij weer een stap verder verwijderd van zijn oorsprong. De restauratie-index van het schilderij is alleen maar verder opgelopen. Wat geeft dat, zal een leek misschien opermerken, zolang het niemand opvalt? Maar dat komt later. Dan zal bijvoorbeeld blijken dat de verf van de tweede restaurateur anders vergeelt dan de kleuren op het orgineel. Naarmate de jaren verstrijken begint het gerestaureerde gedeelte zich steeds meer als een opzichtige vlek op het doek te gedragen. Een derde restaurateur maakt zijn opwachting. En deze man is een echte expert. Hij ziet maar één oplossing voor het geknoei van zijn collega's. De twee aangebrachte lagen moeten met de grootst mogelijke omzichtigheid worden verwijderd en dan pas kan de echte restauratie beginnen. Er zijn wel kosten aan verbonden.

Ook Antartica is een meesterwerk. Men heeft voorspeld dat het continent door het opwarmend klimaat vochtiger kan worden en dat er daardoor meer sneeuw zal vallen. Het is niet uitgesloten dat Antarctica dan aan massa wint en dat de zeespiegelstijging minder toeneemt. Men kan zich nu rijk rekenen en constateren dat het wel meevalt met de opwarming van de aarde en de zeespiegelstijging. Toch bestaat het gevaar dat de nadelige gevolgen van dit verschijnsel zich op langere termijn aandienen. Het continent heeft in de aanloopperiode veel warmte verzameld en is dichter bij een kritieke grens gekomen. Opeens komt er een moment dat er ijsmassa verloren gaat. Tot die tijd had de klimaatverandering een tijdelijke drempel opgeworpen tegen het smelten van de poolkap. Maar zodra die drempel eenmaal gepasseerd is, worden de gevolgen versterkt zichtbaar. Antartica restaureren kan niet meer.

Hoe hoger de antropogeniteitsindex, hoe complexer de kimaatproblematiek en hoe langer de weg terug. Er is geen weg terug, zegt een voorstander van 'geoengineering': dat is de poging om het klimaat op aarde, in het bijzonder de gevolgen van antropogene broekasgasemissies, te corrigeren door middel van ingrepen in het klimaat*. Een voorbeeld is het injecteren van zwavel in de bovenste lagen van de atmosfeer: "As we begin correcting for our inadvertent insults to Mother Earth, we should realize that it's forever. Once we become caretakers, we cannot stop" (Benford 1997). Het zal duidelijk zijn dat sulfaatinjecties en alle ander vormen van geoengineering de antropogeniteitsindex alleen maar verder laten oplopen.

Jeroen Vuurboom - 7 januari 2007 (bijgewerkt 30 apr 2009)


Noten

  1. Over geoengineering, zie ook deze noot. Het is concept is niet nieuw, en als het werkelijk ernst wordt met de opwarming van de aarde, dan ligt het voor de hand dat men gaat proberen om de temperatuur op aarde af te regelen. Daaraan zitten allerlei zeer complexe aspecten. Zo is het niet goed mogelijk om te experimenteren met de aarde. Als men stoffen in de atmosfeer brengt, of in een baan om de maan, wat zijn daarvan dan de bijwerkingen? Kunnen klimaatafregelende stoffen ook weer uit de atmosfeer worden genomen? Bezorgde klimaatwetenschappers en klimaatsceptici zijn het tenminste met elkaar eens dat het klimaat een zeer complex geheel is. Zolang wij de wetten van het klimaat op aarde niet doorgronden, lijkt geoengineering uitermate riskant. Maar een heel ander, typisch menselijk aspect zou weleens een hoofdrol kunnen gaan spelen. In algemene vorm is het dit: er is een probleem P. Slimmerik S bedenkt oplossing O voor P. Blijmoedig gaat men aan de slag met het 'implementeren' van O. O werkt en men stapt massaal over op O. Maar na verloop van tijd ontstaat bijwerking B met probleem P' als gevolg. Dit had niemand voorzien, ook S niet. P', een probleem van de tweede orde, blijkt hardnekkiger probemen te veroorzaken dan P en een oplossing van de tweede orde (O') is er even niet. Maar dan komt slimmerik S' met zijn oplossing O', enzovoort. Een typisch voorbeeld is het ontstaan van spam en virussen als gevolg van de opkomst van het www. Een ander voorbeeld is eenvoudig de auto. Laten we het algemene schema P.S.O.B.P'.S'.O'.B'(etc.) eens toepassen op het klimaatprobleem.

    Er wordt een middel (O) ingezet om de hoge 'gemiddelde' temperatuur op aarde (P) af te regelen. Het klimaatprobleem is een globaal probleem. Als het warmer wordt, wordt het slechts gemiddeld warmer. Maar lokaal (B) kunnen de gevolgen zeer verschillend uitpakken. Wat in de ene regio een 'verbetering' (O) moet opleveren, kan in een andere regio een (onvoorziene) verslechtering (B/P') als resultaat hebben, die bovendien niet te bewijzen is (P"). China warmt sneller op dan andere landen. Wat als de Chinezen (S) 'hun' klimaat gaan afregelen door een stof (O) de atmosfeer in te spuiten? En wat als 'daarna' of 'daardoor' de oogsten in India of Europa beginnen te mislukken? (P') Is zoiets te bewijzen? (P'') Je ziet de internationale rechtzaken (O'') over veranderende windrichtingen al voor je en de hordes getuigedeskundigen (S''') op de bankjes van het Internationaal Gerechtshof te Den Haag, die, zolang het klimaatdebat maar voortduurt (P''), het met elkaar volledig oneens blijven (P'') over oorzaken en gevolgen (B'') en wat dies meer zij. Dan mag een rechter (S'''') uitmaken wie er gelijk heeft in deze discussie (P'') tussen wetenschappers (S'''). "Vrijgesproken wegens gebrek aan bewijs!" (O'''') En wellicht staan er in de tussentijd ook boze burgers (B'''), gedupeerde hoteleigenaren, campinghouders (B''') en boeren (B''') met tractorvrachten rotte suikerbieten (B') op de stoep van het Europees Parlement in Brussel. Wat als steeds meer regeringen (S''''') beschikken over een stof (O) om het klimaat in hun eigen regio gunstiger eigenschappen te geven: een beetje natter, een beetje droger, iets kouder of iets warmer, al naar gelang de behoeften van consumenten en andere noodzakelijkheden? Er ontstaat een mengprobleem (P'''), waarmee de politieke partijen (S'''') zich in de verkiezingscampagnes zullen profileren: "Een beetje meer van dit spulletje, en een beetje minder van dat spulletje, goed voor onze economie! Stem VVD. Of toch een beetje meer van dat spulletje en minder van dit spulletje? Stem dan Christenunie. (O'''') En wat als machtige naties (S''''') of eigenzinnige landen (S''''') zich niets aantrekken (P'''') van overige landen en internationale afspraken? Er kan een strijd om water losbarsten (P'''''), een klimaatafregelendestoffenwedloop (P''''''), ja, er kan zelfs oorlog (P'''''''') van komen. Wat weerhoudt landen (S''''') ervan om hun klimaatafregelende stoffen stiekem (O'''''/P'''''') in de atmosfeer te brengen, bijvoorbeeld door ze te verwerken in onschuldig ogende shampoo's die internationaal grote aftrek vinden? Wie (S''''''') controleert dit dan weer? Het Internationaal Atoomagentschap? Zodra je over zulke scenario's (PSOB's) gaat nadenken, begint het te duizelen (P'''''''''') en zo ben ik er niet zeker meer van of het aantal aanhalingstekens achter P, S, O of B hier nog wel klopt (P'''''''''''). De consequenties (B'''''''''''''''') zijn niet van de lucht, om over de feedbackmechanismes nog maar te zwijgen. Het hele probleem (P, P', P'', ..., Pn) doet denken aan de kernwapenproblematiek. En vermoedelijk komt er over niet zo'n heel lange tijd een grote internationale klimaatconferentie met als onderwerp een Non-proliferatieverdrag (O'''''''') voor klimaatafregelende stoffen (0?/P?) of iets dergelijks. Of een conferentie waarin men oproept tot internationale samenwerking op dit gebied. Het mooiste is natuurlijk een O zonder B. En nog mooier is een wereld zonder P.

    Is dit alles vergezocht? Nee hoor. De afgelopen jaren zijn er honderden artikelen verschenen over geoengineering. De geesten worden rijp gemaakt. De scenario's liggen klaar: "Modifying solar radiance may be an important strategy if mitigation of emissions fails for one reason or another" (U.S. Government Review 2006). Tot op de dag van vandaag was het altijd zo dat als het koud is of warm, als het regent, hagelt, sneeuwt, of als de zon schijnt, je tenmiste kon zeggen: "Jammer/fijn dat het regent, hagelt, sneeuwt of dat de zon schijnt, maar/en er is niets aan te doen. Het weer is zoals het is." Maar als men eenmaal begint met klimaatafregeling dan behoort onze machteloze onschuld ten aanzien van de grote krachten in de natuur voorgoed tot het verleden. Als het dán koud is of warm, als het regent, hagelt, sneeuwt of als de zon schijnt, zal men zeggen/roepen/schreeuwen/kraaien: het is de schuld van Amerika, China, Zuid-Korea, de EU, Ahmadinejad, Bos of Balkenende of van uzelf. Wat een verantwoordelijkheid, wat een last op onze schouders! Dat krijg je met een hoge antropogeniteitsindex.

Bronnen

  • Benford 1997
  • van Dorland & van Ulden zj
  • van Dorland & Jansen 2006
  • Hansen et al. 2000
  • Knip 2000
  • van Loon 2002
  • Sington 2005


    HOME | Klimaatverandering
    j e r o e n v u @ x s 4 a l l . n l