INTERVIEWHOOGLERAAR MARTEN SCHEFFER

‘Het klimaat dreigt kantelpunten over te gaan’

Ineens kan het onomkeerbaar worden: de opwarming van de aarde, het smelten van het poolijs, de uitslaande bosbranden overal ter wereld. Het zijn de ‘kantelpunten’ waarmee de Wageningse hoogleraar Marten Scheffer zich bezighoudt. In het nieuwe VN-klimaatrapport, dat volgende week verschijnt, staan ze prominenter dan ooit.

Maartje Bakker6 augustus 2021, 17:06

Marten Scheffer, hoogleraar Aquatische Ecologie, aan de Waaldijk in Echteld.Beeld Raymond Rutting/VK

Toen Marten Scheffer als jonge ecoloog zijn eerste baan bij Rijkswaterstaat kreeg, was het zijn taak om troebele meertjes weer helder te maken. Het water, vertelt Scheffer, was vertroebeld doordat er te veel voedingsstoffen – stikstof, fosfaat – in terecht waren gekomen. Maar zelfs als die voedingsstoffen eruit werden gehaald, bleef het eruitzien als een groenbruine smurrie.

Om het water helder te krijgen, moesten Scheffer en zijn collega’s heel wat moeite doen. Pas als ze de vissen eruit haalden, keerden de meertjes in hun oorspronkelijke staat terug. Zonder de karpers en de brasems werd de bodem niet meer omgewoeld. Bovendien kregen de watervlooien vrij spel. Die hadden nu alle gelegenheid het fytoplankton op te eten dat het water zijn groene waas had gegeven.

Al snel bleek dat ook het omgekeerde gold. Een meertje dat eenmaal helder was, werd niet zomaar weer troebel, zelfs niet als de vissen weer opdoken. Dan groeiden er namelijk waterplanten in, die de bodem vasthielden en de watervlooien een schuilplek boden.

Er was, kortom, sprake van twee stabiele toestanden, en een kantelpunt daartussen. Toen Scheffer dat eenmaal inzag, lieten zulke kantelpunten hem niet meer los. De huidige hoogleraar Aquatische Ecologie ontdekte dat kantelpunten overal zijn. In de menselijke hersenen bijvoorbeeld, die ineens de omslag kunnen maken naar een depressie of een burn-out. En in samenlevingen, wanneer ze uitbarsten in sociaal protest of zelfs gewapend conflict. Maar vooral kwam Scheffers onderzoek steeds weer terug bij klimaatverandering, omdat ook daarbij de ene verandering de andere in gang kan zetten, net zolang tot de aarde onomkeerbaar veranderd blijkt te zijn.

Hoe denkt de wetenschap nu over het klimaat?

Drie nieuwe klimaatrapporten, opgesteld door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), verschijnen in de komende maanden. Het eerste, dat maandag uitkomt, gaat over de fysische wetenschap achter klimaatverandering. De andere twee delen (over de gevolgen en over het tegengaan van klimaatverandering) volgen begin 2022.

Het is acht jaar geleden dat het klimaatpanel voor het laatst de wetenschappelijke kennis op een rijtje zette. Destijds werd het ‘extreem waarschijnlijk’ geacht dat de mens klimaatverandering veroorzaakte. Over de oplopende temperatuur op aarde en de stijging van de zeespiegel bestond geen twijfel meer. De verwachting is dat het nieuwe rapport nog alarmistischer van toon zal zijn, omdat klimaatverandering de laatste jaren veel zichtbaarder is geworden.

Klimaatwetenschappers maken zich grote zorgen over zulke kantelpunten, bleek uit een onlangs uitgelekte versie van het nieuwe VN-klimaatrapport. Ze noemen er minstens twaalf, naar verluidt (het hele rapport staat nog niet online). ‘Het leven op aarde kan zich herstellen van een drastische klimaatomslag, door te evolueren in nieuwe soorten en het ontstaan van nieuwe ecosystemen’, stelt het rapport. ‘De mens kan dat niet.’

Wat is uw verwachting van het klimaatrapport dat volgende week verschijnt?

‘Ik verwacht dat naar voren komt dat het klimaat sneller verandert dan we eerst hadden ingeschat. Dat geldt zowel voor de zeespiegelstijging, als voor de stijging van de temperatuur op aarde. De formuleringen zullen qua toon pittiger zijn.

‘Verder denk ik dat er meer aandacht zal zijn voor dingen waarover we minder zekerheid hebben, maar die heel grote effecten hebben. Dan praat je bijvoorbeeld over de kantelpunten.’

Is er te weinig aandacht geweest voor deze kantelpunten in eerdere klimaatrapporten?

‘Ja, dat denk ik wel. In het algemeen zijn klimaatwetenschappers te voorzichtig geweest. Te bang om alarmistisch te zijn.

‘Er is een heel sterke lobby geweest om de opwarming van de aarde te bagatelliseren, betaald door bedrijven die er baat bij hadden door te gaan met wat ze deden. Crimineel eigenlijk, als je erop terugkijkt en ziet wat voor schade is er aangericht aan de mensheid. Een misdaad tegen de menselijkheid, wat mij betreft.

‘Achteraf kun je zeggen dat die lobby heel effectief is geweest, want wetenschappers zijn zich daardoor extra gaan indekken.’

Wat is een kantelpunt precies?

‘Het wil zeggen dat je een punt over bent gegaan, waarna de verandering zichzelf gaat versterken, zodat het heel moeilijk wordt om terug te komen. Dat kan heel snel gaan. Als je bijvoorbeeld een idee krijgt, heb je een snel kantelpunt in je hoofd gehad. Maar het kan ook heel langzaam gaan. Dat geldt bijvoorbeeld bij ijskappen. De dynamiek van ijskappen is traag, daar kunnen eeuwen overheen gaan. Misschien gaat het nu verkeerd, maar zien onze achterkleinkinderen pas ten volle de gevolgen.’

Wat zijn belangrijke kantelpunten bij klimaatverandering?

‘Neem het smelten van het poolijs. Als er minder ijs op aarde komt, wordt de aarde donkerder van kleur, vanuit de ruimte gezien. Donkere dingen nemen meer warmte op. Dus het is heel simpel: als de aarde minder ijs krijgt, neemt ze meer warmte op, en komt er nog minder ijs, et cetera. Het is een zichzelf versterkend effect.

‘Een ander voorbeeld is het ontdooien van de permafrost. Als de temperatuur daar boven het nulpunt komt, worden de veenbodems rond de poolcirkel afgebroken. Daarbij komen koolstofdioxide en methaan vrij. Broeikasgassen. Dat versterkt de opwarming van de aarde.

‘Ook het tropisch regenwoud kan een kantelpunt overgaan. Normaal is het daar vochtig en brandt het niet gemakkelijk. Maar dat verandert als het een keer heel droog is. Dan kan er brand ontstaan, waardoor het bos veel opener wordt. Er gaat dan gras groeien. Dat gras brandt gemakkelijk. Zo ontstaan er nieuwe branden. Kleine boompjes hebben geen kans meer. Op den duur verandert het regenwoud in savanne.’

In Nature Climate Change stond deze week dat er signalen zijn dat de Warme Golfstroom dreigt stil te vallen. Is dat ook zo’n kantelpunt?

‘Ja. De verwachting van wetenschappers is dat deze kanteling niet snel zal plaatsvinden. Maar de onzekerheid erover is groot. En we weten dat de Golfstroom bezig is te vertragen.

‘In het huidige klimaat stroomt de Warme Golfstroom vanuit gebieden rond de evenaar naar onze contreien. Daardoor hebben we het in Nederland veel warmer dan we het zouden hebben zónder die oceaanstroom. Naarmate dat water verder naar het noorden stroomt, verdampt het, en wordt het zouter. Dat zoute water is relatief zwaar zinkt naar de bodem. Daardoor blijft de hele circulatie op gang.

‘Maar wat zou er gebeuren als het ijs van de Noordpool smelt? Dan krijg je in het noorden een instroom van zoet water. Het gevolg is dat het water misschien niet meer zout genoeg zal zijn om af te zakken. De hele zaak kan dan blokkeren, waardoor de oceaanstroming stil komt te liggen.

‘De gevolgen zouden ingrijpend zijn. Hier, waar wij wonen, zou het een stuk kouder worden. Omdat je op aarde een soort wet van behoud van warmte hebt, zal het op andere plekken dan warmer worden – waarschijnlijk vooral daar waar het nu al heel warm is.’

Hoe weet je of een kantelpunt dichtbij is?

‘We hebben gezien dat de veerkracht van een systeem dan afneemt. Als het bij iemand heel lang duurt om een kleine tegenslag te boven te komen, dan kan dat een voorbode zijn van een depressie.

‘Maar voor het klimaat is dat lastig. Een verandering in het klimaat speelt zich af op een tijdschaal van eeuwen.

‘Er is prachtig kantelpuntonderzoek gedaan naar de populaties van gisten in het laboratorium. Gistpopulaties kunnen zich verdubbelen in een dag. Maar met tropische regenwouden is dat anders. Het duurt wel een eeuw voordat je een grote oude regenwoudboom terug hebt die was verdwenen.

‘En dat is het moeilijke van wetenschap bedrijven. Wat klein is, is gemakkelijk te onderzoeken, maar vaak niet zo belangrijk. Wat groot is, is moeilijk te onderzoeken, maar wel heel belangrijk.

‘Het lijkt er trouwens op dat de kantelpunten op sommige plekken in de ijskappen al gepasseerd zijn. Dan gaat het niet over de ijskap als geheel, maar over verschillende gebieden in Groenland of op Antarctica.’

Branden in de VS en Canada, hevige regens in Duitsland, België en Zuid-Limburg, extreme hitte in Griekenland en Turkije. Zijn de extremen een signaal dat er een onomkeerbare verandering op komst is?

‘Wat je mag verwachten, is dat alle klimaatzones opschuiven naar het noorden. Neem de boreale wouden. Aan de zuidkant wordt het droger en rukken de grasgebieden en steppe op. Door branden en insectenplagen verdwijnt het bos daar. Aan de noordkant breidt het bos zich juist uit, ten koste van de toendra. Als de temperatuur op aarde hoger wordt, verwacht je inderdaad bosbranden in Canada en Amerika. Het zou zomaar kunnen dat de grote bossen bezig zijn uit die klimaatzone te verdwijnen.’

In het uitgelekte klimaatrapport staat dat het leven op aarde zich wel zal herstellen van een abrupte verandering in het klimaat, maar de mens niet. Vreest u ook dat de aarde onleefbaar wordt voor de mens?

‘Nee, het is niet zo dat de aarde onbewoonbaar dreigt te worden. Er zijn ook gebieden op aarde waar het leven juist beter wordt door klimaatverandering: in Canada en Rusland wordt landbouw makkelijker, en de temperatuur voor de mens aangenamer.

‘Van de andere kant: uit een van onze studies blijkt dat, als we zo doorgaan, eenderde van de mensheid over 50 jaar op een plek woont waar ze eigenlijk weg moeten, omdat aanpassing aan het nieuwe klimaat niet goed mogelijk is. Dat kan tot grote culturele fricties leiden, tot spanningen, tot conflicten. We hebben al moeite met een paar miljoen migranten, laat staan met een paar miljard.’

Over welk kantelpunt maakt u zich de meeste zorgen?

‘De vraag of we een sociaal kantelpunt gaan bereiken, naar een duurzamere levensstijl. Zijn wij in staat om als mensheid te kantelen, op zo’n manier dat vele generaties na ons nog een prettig leven op deze aarde hebben?’

U zei net: de aarde is sommige kantelpunten al voorbij. Is het niet te laat?

‘Nee. We hebben nog een prachtige aarde tot onze beschikking. Ook met een gletsjer minder kunnen we best leven. We moeten alleen wel zorgen dat we verdere opwarming tegengaan.

‘Het is niet zo dat we niet weten hoe dat moet. We weten het heel goed. Het lukt alleen maar niet om het roer om te gooien. Onze hand wil niet.

‘Het probleem is: er zit natuurlijk niemand aan het roer. Wat er gebeurt, is een gevolg van wat we met z’n allen doen. Dat is ook goed nieuws. Een verandering kan overal beginnen. In onze bedrijven, in ons onderwijs, in onze taal, in onze kunst en wetenschap, in ons economisch systeem. Al die dingen reflecteren hoe we naar de wereld kijken. Maar ze beïnvloeden die ook. Er zit een terugkoppeling in. Áls ergens iets verandert, kan dat een positief effect hebben op het geheel.’

Misschien heeft u kinderen of kleinkinderen. Maakt u zich zorgen over hun toekomst op aarde?

‘Ja, ik maak me er wel zorgen over. Maar ik wil ook handelingsperspectief bieden. In mijn vak is het verleidelijk om steeds te zeggen wat er mis gaat. Tegelijkertijd weet ik, uit onderzoek in de psychologie, dat mensen daarvan ontmoedigd raken. Dat wil ik niet.’

Er zijn ook wetenschappelijke publicaties geweest over ‘positieve kantelpunten’: hernieuwbare energie tegen dezelfde prijs als fossiele energie, of elektrische auto’s die even duur zijn als auto’s op benzine.

‘Ja. De omschakeling naar duurzame energie en de opmars naar de elektrische auto kunnen opeens heel snel gaan. Dat kan heel veel schelen. Iedere graad temperatuursverandering die je kunt vermijden, kan 1 miljard mensen behoeden voor de noodzaak te verhuizen. Dat hebben wij in ons recente stuk laten zien. En zelfs als het ééntiende van een graad is, dan scheelt dat nog altijd 100 miljoen migranten. Dat is geweldige winst.’

https://www.volkskrant.nl/nieuws-achtergrond/het-klimaat-dreigt-kantelpunten-over-te-gaan~bbbade5e/#:~:text=Ineens%20kan%20het%20onomkeerbaar%20worden,hoogleraar%20Marten%20Scheffer%20zich%20bezighoudt.

 

Reduce methane or face climate catastrophe, scientists warn

Exclusive: IPCC says gas, produced by farming, shale gas and oil extraction, playing ever-greater role in overheating planet

Fiona Harvey Environment correspondent

Fri 6 Aug 2021 07.00 BST

Animal farming is one of the activities producing methane, which has a warming potential more that 80 times that of CO2. Photograph: Yves Herman/Reuters

Cutting carbon dioxide is not enough to solve the climate crisis – the world must act swiftly on another powerful greenhouse gas, methane, to halt the rise in global temperatures, experts have warned.

Leading climate scientists will give their starkest warning yet – that we are rushing to the brink of climate catastrophe – in a landmark report on Monday. The Intergovernmental Panel on Climate Change will publish its sixth assessment report, a comprehensive review of the world’s knowledge of the climate crisis and how human actions are altering the planet. It will show in detail how close the world is to irreversible change.

One of the key action points for policymakers is likely to be a warning that methane is playing an ever greater role in overheating the planet. The carbon-rich gas, produced from animal farming, shale gas wells and poorly managed conventional oil and gas extraction, heats the world far more effectively than carbon dioxide – it has a “warming potential” more than 80 times that of CO2 – but has a shorter life in the atmosphere, persisting for about a decade before it degrades into CO2.

Durwood Zaelke, president of the Institute for Governance and Sustainable Development and a lead reviewer for the IPCC, said methane reductions were probably the only way of staving off temperature rises of 1.5C above pre-industrial levels, beyond which extreme weather will increase and “tipping points” could be reached. “Cutting methane is the biggest opportunity to slow warming between now and 2040,” he said. “We need to face this emergency.”

Zaelke said policymakers must heed the IPCC findings on methane before the UN climate talks, Cop26, in Glasgow in November. “We need to see at Cop26 a recognition of this problem, that we need to do something on this.”

Cutting methane could balance the impact of phasing out coal, a key goal at Cop26 because it is the dirtiest fossil fuel and has caused sharp rises in emissions in recent years. However, coal use has a perverse climate effect: the particles of sulphur it produces shield the Earth from some warming by deflecting some sunlight.

That means the immediate effect of cutting coal use could be to increase warming, although protecting the Earth in the medium and long term. Zaelke said cutting methane could offset that. “Defossilisation will not lead to cooling until about 2050. Sulphur falling out of the atmosphere will unmask warming that is already in the system,” he said.

“Climate change is like a marathon – we need to stay in the race. Cutting carbon dioxide will not lead to cooling in the next 10 years, and beyond that our ability to tackle climate change will be so severely compromised that we will not be able to run on. Cutting methane gives us time.”

Levels of methane have risen sharply in recent years, caused by shale gas, poorly managed conventional gas, oil drilling and meat production. Last year, methane emissions rose by a record amount, according to the UN environment programme.

Satellite data shows that some of the key sources of methane are poorly managed Russian oil and gas wells. Gas can be extracted from conventional drilling using modern techniques that all but eliminate “fugitive” or accidental methane emissions. But while countries such as Qatar take care over methane, Russia, which is a party to the 2015 Paris climate agreement but has made little effort to cut its emissions, has some of the leakiest infrastructure.

“Today more than 40% of EU gas is methane heavy gas from Russia, which is worse than coal for the climate,” said Paul Bledsoe, a former Clinton White House climate adviser now with the Progressive Policy Institute in Washington. “The EU should begin to measure and then regulate methane emissions from all its natural gas imports to begin a cleanup of global natural gas.”

Reducing methane emissions can save money. The UN’s assessment found that about half of the reductions in methane needed could be achieved with a quick payback.

Zaelke urged governments to consider crafting a new deal, alongside the Paris agreement, that would cover methane and require countries to sharply reduce their gas. “I predict we will have to have a global methane agreement,” he said.

Methane is also produced by melting permafrost, and there have been indications that the Siberian heatwave could increase emissions of the gas. However, large-scale emissions from permafrost melting are thought to be still some way off, while emissions of methane from agriculture and industry can be tackled today.

https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/06/reduce-methane-or-face-climate-catastrophe-scientists-warn

 

Climate crisis: Scientists spot warning signs of Gulf Stream collapse

A shutdown would have devastating global impacts and must not be allowed to happen, researchers say

Melting freshwater from Greenland’s ice sheet is slowing down the AMOC earlier than climate models suggested. Photograph: Ulrik Pedersen/NurPhoto/REX/Shutterstock

Damian Carrington Environment editor

@dpcarrington

Thu 5 Aug 2021 16.08 BST

Climate scientists have detected warning signs of the collapse of the Gulf Stream, one of the planet’s main potential tipping points.

The research found “an almost complete loss of stability over the last century” of the currents that researchers call the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC). The currents are already at their slowest point in at least 1,600 years, but the new analysis shows they may be nearing a shutdown.

Such an event would have catastrophic consequences around the world, severely disrupting the rains that billions of people depend on for food in India, South America and West Africa; increasing storms and lowering temperatures in Europe; and pushing up the sea level in the eastern North America. It would also further endanger the Amazon rainforest and Antarctic ice sheets.

The complexity of the AMOC system and uncertainty over levels of future global heating make it impossible to forecast the date of any collapse for now. It could be within a decade or two, or several centuries away. But the colossal impact it would have means it must never be allowed to happen, the scientists said.

“The signs of destabilisation being visible already is something that I wouldn’t have expected and that I find scary,” said Niklas Boers, from the Potsdam Institute for Climate Impact Research in Germany, who did the research. “It’s something you just can’t [allow to] happen.”

It is not known what level of CO2 would trigger an AMOC collapse, he said. “So the only thing to do is keep emissions as low as possible. The likelihood of this extremely high-impact event happening increases with every gram of CO2 that we put into the atmosphere”.

Scientists are increasingly concerned about tipping points – large, fast and irreversible changes to the climate. Boers and his colleagues reported in May that a significant part of the Greenland ice sheet is on the brink, threatening a big rise in global sea level. Others have shown recently that the Amazon rainforest is now emitting more CO2 than it absorbs, and that the 2020 Siberian heatwave led to worrying releases of methane.

The world may already have crossed a series of tipping points, according to a 2019 analysis, resulting in “an existential threat to civilisation”. A major report from the Intergovernmental Panel on Climate Change, due on Monday, is expected to set out the worsening state of the climate crisis.

Boer’s research, published in the journal Nature Climate Change, is titled “Observation-based early-warning signals for a collapse of the AMOC”. Ice-core and other data from the last 100,000 years show the AMOC has two states: a fast, strong one, as seen over recent millennia, and a slow, weak one. The data shows rising temperatures can make the AMOC switch abruptly between states over one to five decades.

The AMOC is driven by dense, salty seawater sinking into the Arctic ocean, but the melting of freshwater from Greenland’s ice sheet is slowing the process down earlier than climate models suggested.

Boers used the analogy of a chair to explain how changes in ocean temperature and salinity can reveal the AMOC’s instability. Pushing a chair alters its position, but does not affect its stability if all four legs remain on the floor. Tilting the chair changes both its position and stability.

Eight independently measured datasets of temperature and salinity going back as far as 150 years enabled Boers to show that global heating is indeed increasing the instability of the currents, not just changing their flow pattern.

The analysis concluded: “This decline [of the AMOC in recent decades] may be associated with an almost complete loss of stability over the course of the last century, and the AMOC could be close to a critical transition to its weak circulation mode.”

Levke Caesar, at Maynooth University in Ireland, who was not involved in the research, said: “The study method cannot give us an exact timing of a possible collapse, but the analysis presents evidence that the AMOC has already lost stability, which I take as a warning that we might be closer to an AMOC tipping than we think.”

David Thornalley, at University College London in the UK, whose work showed the AMOC is at its weakest point in 1,600 years, said: “These signs of decreasing stability are concerning. But we still don’t know if a collapse will occur, or how close we might be to it.”

https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/05/climate-crisis-scientists-spot-warning-signs-of-gulf-stream-collapse?CMP=Share_iOSApp_Other