Aan de onderbouwing van de huidige temperatuursstijging mankeert nog wel het een en ander, zo blijkt uit het boek ”The Hockey Stick Illusion” (2010, ISBN 9781906768355) van de Britse journalist Andrew Montford. Hij bespreekt in zijn boek de beruchte hockeystickgrafiek, die de klimaatdiscussie al jaren beheerst.

Deze grafiek moet beleidsmakers ervan overtuigen dat de uitstoot van broeikasgassen door menselijk handelen een extreme temperatuursverhoging tot gevolg heeft en dat snel handelen noodzakelijk is. Ook deze en volgende week staat de grafiek aan de basis van de klimaatonderhandelingen in Cancun.

Aan de gewraakte figuur ging een hele geschiedenis vooraf. Zo maakt het eerste rapport (1990) van het pas opgerichte VN-klimaatpanel IPCC gebruik van de grafiek van de Britse wetenschapper Hubert Lamb uit 1960 (figuur A).

Daaruit is onder meer af te lezen dat de gemiddelde temperatuur in de middeleeuwen veel hoger was dan nu. In die periode kende Engeland een omvangrijke wijnbouw en was het in Groenland goed toeven voor de Vikingen. Van 1500 tot 1700 beleefde het noordelijk halfrond de kleine ijstijd, de periode dat Groenland onbewoonbaar werd voor de noorderlingen.

Hoewel Lamb in zijn grafiek de situatie in een deel van Engeland weergeeft, publiceert het IPCC deze met het bijschrift dat de figuur het gemiddelde temperatuurverloop wereldwijd laat zien.

Bij dat punt leggen de Amerikaanse groeiringonderzoekers Malcolm Hughes en Henry Diaz in 1994 de vinger. Volgens hen had de middeleeuwse warme periode slechts plaats op het noordelijk halfrond. Na deze publicatie vlakt het IPCC de middeleeuwse warme periode geleidelijk aan af, waardoor de hedendaagse opwarming aan betekenis wint.

David Deming, geoloog aan de universiteit van Oklahoma, concludeert op basis van grondboorkernen in 1995 dat de temperatuur in Noord-Amerika de laatste 150 jaar licht is toegenomen. Over de periode voor 1850 kan hij geen uitspraken doen.

Deming klimt al gauw op tot de hoogste kringen van de klimaatwereld. „Met de publicatie van mijn artikel in Science verwierf ik het vertrouwen van de klimaatwetenschappers. Een van hen vertrouwde me toe: „We moeten ons ontdoen van die warme middeleeuwse periode.””

Geoloog Shaopeng Huang ontdekt echter in 1997 dat er wel degelijk sprake is geweest van een wereldwijde warme periode in de middeleeuwen. Deming beveelt de studie aan bij de redactie van Nature als „zeer belangrijk”, maar ze weigert die te publiceren: hij past niet in het gewenste plaatje.

In het tweede IPCC-rapport is de warme middeleeuwse periode vervolgens helemaal verdwenen, met een verwijzing naar een studie naar groeiringen in bomen van de pas gepromoveerde onderzoeker Michael Mann.

Mann stelt in 1998 op basis van groeiringonderzoek aan bomen een grafiek op (figuur B). Daaruit zou blijken dat de temperatuur op het noordelijk halfrond van 1400 tot 1900 rond een gemiddelde heeft geslingerd en pas de laatste eeuw extreem is gaan stijgen. Van links naar rechts heeft de grafiek de vorm van een ijshockeystick.

Hij publiceert in 1999 een versie die teruggaat tot voor het jaar 1000 (figuur D). De warme middeleeuwse periode is daaruit verdwenen. Voor zijn vakgenoten is het overigens een raadsel hoe hij met zo weinig gegevens de temperatuur van het hele noordelijk halfrond kan bepalen. Mann is echter spoedig de spil van het klimaatonderzoek.

Montford constateert dat elke keer dat de hockeystickgrafiek verschijnt, deze weer groter, dikker en kleurrijker is dan voorgaande edities. Hij noemt de hockeystick een „effectief instrument voor de promotie van de gedachte dat de hedendaagse wereldwijde opwarming te wijten is aan menselijk handelen.” Zijn grote vraag is echter: „Klopt de grafiek wel?”

De hockeystickgrafiek is gebaseerd op onderzoek aan proxy’s, dingen die in het verleden hebben gereageerd op temperatuursveranderingen. Het gaat bijvoorbeeld om speciale soorten bomen, boorkernen uit ijs, stalagmieten en stalactieten uit druipsteengrotten, oceaansediment en koralen.

Het uitgangspunt van de temperatuurreconstructie deugt volgens Montford niet. „Je moet geloven in teleconnectie: de temperatuur elders in de wereld heeft invloed op de omgeving van een boom hier en beïnvloedt zijn groei ook nog eens op een consistente manier.”

Niettemin is Mann een van de leidende auteurs van het derde IPCC-rapport van 2001. Zijn hockeystickgrafiek komt er niet minder dan zes keer in voor. „Mann moet wel opgewonden geweest zijn bij het zien van dit rapport”, denkt Montford.

De hockeystickgrafiek ligt vooral door het werk van de Canadezen Steve McIntyre en Ross McKitrick voortdurend onder vuur. Inmiddels hebben twee expertpanels –waaronder die van de Amerikaanse National Academy of Science (NAS)– zich over de grafiek gebogen. Zij stellen dat de methode van Mann ondeugdelijk is geweest en zijn groeiringproxy’s onbetrouwbaar zijn. Bovendien heeft hij de statistiek fout toegepast en is hij selectief geweest in het gebruik van de beschikbare gegevens.

Andere temperatuurreconstructies, zoals die van de Britse groeiringonderzoeker Keith Briffa (2001), tonen een hogere temperatuur rond 1400 en een lagere tijdens de kleine ijstijd (figuur C). Opvallend is dat Mann de steel van de hockeystick de laatste jaren steeds verder omhoog heeft getrokken (figuur D). Daardoor zou de warme middeleeuwse periode weer aan betekenis gaan winnen.

Wetenschappelijk gezien is de hockeystickgrafiek overigens „van weinig belang”, aldus Roger Pielke, hoogleraar milieustudies aan de universiteit van Colorado. De grafiek was echter wel een test voor de onpartijdigheid van het IPCC, stelt Montford. Volgens hem viel het VN-klimaatpanel daarmee door de mand. „Het wierp alle kritiek op de hockeystick terzijde, want die was een ongekend effectief verkoopargument om de wereldwijde opwarming aan de man te brengen.”

Dit is het eerste artikel in een tweeluik over onderzoek naar de opwarming van de aarde.

De onderste steen

In een poging de onderste steen boven te krijgen over de herkomst van de hockeystickgrafiek, gaat Steve McIntyre een e-mailcorrespondentie aan met IPCC-auteur Michael Mann. Hieronder enkele fragmenten.

McIntyre: „Momenteel bestudeer ik [uw hockeystickgrafieken van] 1998 en 1999. Ik heb de gegevens voor die van ’99 achterhaald, maar mis de 112 datasets voor die van ’98. Zou u mij daaraan kunnen helpen?”

Mann: „Deze data staan op een anonieme server. Ik ben vergeten waar ik ze kan vinden. Mijn collega Scott Rutherford kan u daar wel aan helpen.”

Rutherford: „Ik kan u de link sturen als u mij een paar dagen geeft.” Een paar dagen later: „U kunt ze vinden op holocene.evsc.virginia.edu/pub/sdr .”

McIntyre kreeg argwaan toen hij op de server onderzoeksgegevens tegenkwam uit drie excursies naar de bossen bij het Canadese stadje Gaspé, die het eigendom zijn van een organisatie waar hij destijds voor werkte. Er was in die tijd maar één excursie geweest. En bij deze ene omissie van het ‘hockeyteam’ zou het niet blijven.

Hij mailde na enig reconstructiewerk het volgende aan Mann: „Voor de vroege perioden vanaf 1400 is uw reconstructie van de temperatuur niet volledig. Bovendien is uw methodebeschrijving te beknopt. Hebt u ergens een gedetailleerdere beschrijving van uw reconstructiemethode?”

Mann: „Deze gegevens werden verstrekt in de aanvullende informatie bij Nature-artikel (…) Vanwege de vele vragen die momenteel op me af komen, kan ik helaas niet verder ingaan op uw verzoeken.”

Het uiteindelijke artikel van McIntyre en Ross McKitrick in het wetenschappelijke tijdschrift Energy and Environment in oktober 2003 haalde veel voorpagina’s van kranten. De opmerking: „het onderzoek naar de wereldwijde opwarming is aan een grondige revisie toe”, zette veel kwaad bloed bij het onderzoeksteam van Mann. Zijn vernietigende kritiek luidde: „McIntyre heeft slechts 112 van de 159 datasets gebruikt.”

Op een verzoek van McIntyre om de ontbrekende data, antwoordde Mann: „Ik ben te druk om dezelfde vraag van u opnieuw te beantwoorden en sluit hiermee onze e-mailcorrespondentie.”