Twijfels over opwarming door CO2

beeld ANP, Jerry Lampen

Hebben de jaarlijkse VN-klimaattoppen wel nut? Ze gaan allemaal over het terugdringen van de uitstoot van koolstofdioxidegas (CO2). Maar is dat broeikas wel de oorzaak van de klimaatverandering? Daarover leven nog steeds brede twijfels.

Het is het hoofdthema dat elk jaar weer terugkeert op de agenda van de klimaattop. Ook in het Marokkaanse Marrakech gaat het deze week over het terugdringen dan de uitstoot van CO2 door mensen: als de uitstoot van dat broeikasgas kan worden teruggedrongen, houden we de klimaatverandering binnen de perken, zo is de gedachte die breed leeft.

Maar wat als de CO2-uitstoot door mensen de hoofdoorzaak van de klimaatverandering niet is? Ondanks de vermeende consensus onder klimaatwetenschappers blijven sommige politici en zelfs klimatologen zich dat hardnekkig afvragen. Als zij gelijk hebben, zouden al deze klimaattops grotendeels zinloos zijn.

Voor onderzoeker en schrijver van het boek ”De twijfelbrigade” Jan Paul van Soest is het echter geen vraag of het stijgende gehalte broeikasgassen vrijwel volledig is te wijten aan menselijk handelen. „Vanwaar die weerstand tegen dit goed onderzochte idee?”

De klimaatsceptici baseren zich volgens Van Soest op een verkeerde rekensom: de bijdrage van de mens zou in het niet vallen bij de natuurlijke uitstoot van broeikasgassen door onder meer vulkanen en andere bronnen. De mensheid zou volgens deze sceptici dus onmogelijk verantwoordelijk kunnen zijn voor de jaarlijkse stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer.

De onderzoeker gaat daar in zijn boek lijnrecht tegen in. „De jaarlijkse cyclus van de opname en het vrijkomen van CO2 wordt ten onrechte vergeleken met de jaarlijkse uitstoot door de mens.”

De mens voegt volgens hem jaarlijks 10 gigaton koolstof toe, een jaarlijkse toename van 3 procent extra koolstof in de natuurlijke koolstofkringloop. „Door de jaren heen heeft deze emissie, die afkomstig is van fossiele brandstoffen, het CO2-gehalte in de atmosfeer met zo’n 40 procent laten toenemen.”

Niet al deze CO2 blijft in de atmosfeer rondzweven. De natuur werkt een deel van de broeikasgassen weg: ongeveer 55 procent van wat de mens jaarlijks uitstoot wordt door vegetatie en oceanen vastgelegd. Van Soest: „Hierdoor stijgt de CO2-concentratie veel minder dan wanneer alle menselijke uitstoot van CO2 in de atmosfeer zou blijven.”

Geograaf en redacteur Rob de Vos van de klimaatkritische website klimaatgek.nl plaatst kritische kanttekeningen bij het betoog van Van Soest. „Dat een deel van de stijging op het conto komt van menselijke activiteiten is aannemelijk.”

Volgens De Vos is de directe uitstoot door de mens –de zogeheten antropogene emissie– geen 10 maar 7,8 gigaton. „Deze is goed gedocumenteerd en te berekenen aan de hand van het gebruik van fossiele brandstoffen.”

Ook de gedachte dat de mens voor 100 procent verantwoordelijk zou zijn voor de recente CO2-stijging kan niet op zijn instemming rekenen. Hij zet grote vraagtekens bij de grafieken van het VN-klimaatpanel IPCC. Of de helft van de jaarlijkse uitstoot van CO2 door mensen wel daadwerkelijk in de oceanen wordt opgenomen, is voor hem een open vraag. „Waar het IPCC die antropogene emissies van CO2 momenteel laten blijven, is gebaseerd op fantasie.”

Oceanen

In grafieken blijkt de totale opname van CO2 door de oceanen exact het spiegelbeeld te zijn van de menselijke CO2-uitstoot. De Vos spreekt van een onzingrafiek. De geograaf stelt dat de meeste stromen in de koolstofkringloop van het IPCC veelal gestoeld zijn op grove schattingen of uitkomsten van modellen die niet meetbaar zijn. „Mijn ervaring is: met grafieken die griezelig exact kloppen, moet je op je hoede zijn.”

In de technische discussie die volgt gaat het vooral om getallen en de interpretatie ervan. Voor Van Soest staat buiten kijf dat de toename van CO2 gelijk oploopt met de toename van de verbranding van fossiele brandstoffen – met de kanttekening dat 55 procent van de menselijke CO2-uitstoot wordt opgenomen door planten en oceanen. De overige 45 procent zou er de oorzaak van zijn dat de jaarlijkse concentratie in de atmosfeer met iets meer dan 2 ppm (parts per million – aantal deeltjes per miljoen luchtdeeltjes) stijgt.

Van Soest ziet zijn visie bevestigd door berekeningen die de toename van CO2 vergelijken met de afname van zuurstof (O2) in de atmosfeer. „Het gehalte aan zuurstof in de atmosfeer daalt exact volgens de rekensommen die laten zien hoeveel zuurstofgebruik er nodig is voor de verbranding van olie, gas en kolen.”

Daarnaast zou zijn gelijk volgen uit de analyse van koolstofisotopen in CO2 in de atmosfeer. Daaruit zou volgen dat de huidige stijging van het CO2-gehalte in de koolstofcyclus afkomstig is van oude fossiele voorraden.

De Vos zet echter forse vraagtekens bij deze rechtlijnige redenering van Van Soest. De verhouding van de verschillende koolstofisotopen in het CO2-mengsel in de lucht bewijst volgens hem de menselijke oorsprong van het gestegen CO2-gehalte in de atmosfeer niet. „Andere biologische bronnen hebben ook een dergelijke afwijkende ratio.”

Landbouw

De discussie over cijfers en getallen is hiermee nog lang niet beslecht. De Canadese klimatoloog Tim Ball doet nog een andere duit in het zakje. „Mensen produceren niet alleen CO2, ze halen het ook weer uit de atmosfeer door landbouw en de aanplant van nieuwe bossen.”

De Canadees is uiterst sceptisch over de door de mens veroorzaakte opwarming. Door landbouw en de aanplant van nieuwe bossen zou de mens meer dan 50 procent van de antropogene eigen CO2-uitstoot weer uit de lucht halen.

Tropische regenwouden zouden bovendien net zo veel CO2 produceren als ze opnemen. Meteen rijst dan de vraag wat het effect van ontbossing is op de koostofdioxidekringloop. Ball: „Eerlijk gezegd is er nog weinig bekend over deze kringloop. Zeker als het gaat om wat erin gaat en wat eruit komt.”

Ball beweert zelfs dat niet de mens maar de oceanen hoofdverantwoordelijke zijn voor de stijging van het CO2-gehalte. Warmer zeewater kan minder van het broeikasgas bevatten dan kouder zeewater. Verder beweert hij dat eerst de temperatuur stijgt en pas daarna het gehalte CO2 en dus niet andersom.

In zijn boek ”The Deliberate Corruption of Climate Science” spreekt de Canadees van een grootschalige datamanipulatie rond CO2. „Het IPCC demoniseert CO2 en geeft veel misleidende informatie over de rol van dit broeikasgas.”

De klimatoloog legt uit dat het huidige gehalte van 400 ppm CO2 slechts 0,04 procent van de atmosfeer bedraagt. „Het is echt niet het enige en belangrijkste broeikasgas.” Lucht bestaat voor 98 procent uit stikstof en zuurstof. Slechts 2 procent van de atmosfeer bestaat uit broeikasgassen; daarvan is 95 procent waterdamp, iets minder dan 4 procent koolstofdioxide en de overige ruim 1 procent stikstofoxide, methaan en andere broeikasgassen.

Ball bestrijdt ook de explosieve toename van het gehalte CO2 sinds het begin van de industriële revolutie rond 1850, dat toen 270 à 280 ppm zou bedragen. „Uit ruim 1900 directe metingen in de negentiende eeuw blijkt het gemiddelde gehalte rond de 335 ppm te liggen. Het niveau van het pre-industriële tijdperk is ten onrechte door het IPCC met 50 ppm te laag voorgesteld. Dit allemaal om zijn hypothese kloppend te maken.” Volgens Ball en De Vos is er sprake van tunnelvisie als het gaat om CO2 als boosdoener.

De wetenschappers gaan alle drie uit van de gangbare wetenschappelijke visie op de ouderdom van de aarde. Volgens hen heeft de aarde al miljoenen jaar te maken met een veranderend klimaat.

Ball bestrijdt vanuit die visie het argument van het IPCC dat het huidige CO2-gehalte nog nooit zo hoog is geweest. Van Soest beschrijft in zijn boek daarentegen dat het gehalte CO2 de laatste „800.000 jaar” constant vrij laag is geweest en varieerde tussen de 130 en de 300 ppm. Dit zou blijken uit luchtbelletjes in eeuwenoude ijskernen.

Vulkaanuitbarstingen

De Vos meent dat het gehalte in het verre verleden vele malen hoger is geweest. „Het gehalte bedroeg 530 miljoen jaar geleden wel 7000 ppm en is sindsdien gedaald naar de huidige waarden”, aldus De Vos. Die hoge waarden zouden volgens hem zijn veroorzaakt door vulkaanuitbarstingen en het ontbreken van een groen plantendek, dat de CO2 via fotosynthese in zuurstof kon omzetten.

Ball meent dat het gemiddelde CO2-niveau de laatste 300 miljoen jaar gemiddeld tussen de 1000 en de 1200 ppm bedroeg. „Dit is het optimale gehalte voor plantengroei. Planten groeien dan vier keer zo snel, zo blijkt uit laboratoriumproeven. Het huidige gehalte is slechts een derde daarvan.”

Hij gaat ervan uit dat planten zich de laatste 300 miljoen jaar hebben ontwikkeld. Met de huidige schamele 400 ppm zouden planten zelfs ondervoed zijn. „Mensen die pleiten voor een daling van het gehalte CO2 begrijpen het niet. Bij 200 ppm hebben planten ernstig te lijden en bij 150 ppm gaan de meeste planten dood. CO2 is essentieel voor het leven op aarde!”

Over het effect van CO2 als broeikasgas is meer overeenstemming, maar ook hier is nog niet alle kou uit de lucht. De Vos: „Vrijwel alle wetenschappers zijn het erover eens dat een stijgend CO2-gehalte van invloed is op de temperatuur, maar het antwoord op de vraag hoe groot die invloed is, kan op dit moment niet afdoende worden beantwoord.”

Volgens zijn rekensommetjes bedraagt die stijging 1,1 à 1,2 graden per verdubbeling van het CO2-gehalte. Volgens Van Soest is die stijging veel hoger. Bij iedere verdubbeling van de concentratie zou de temperatuur tussen de 2,2 en de 4,8 graden stijgen. „Door zijn eigenschappen heeft CO2 per saldo altijd een opwarmend effect”, stelt Van Soest.

Evenwicht

De aarde is energetisch in evenwicht met zijn omgeving. Volgens natuurkundige wetten (stralingswet, warmtewet, wet van behoud van energie) is er een evenwicht tussen de energie die de aarde van de zon ontvangt en de energie die hij zelf weer uitstraalt. Die energiebalans kan verschuiven wanneer de warmte-uitstraling van de aarde verandert door bijvoorbeeld de toename van de concentratie broeikasgassen in de atmosfeer.

Maar hoe die extra energie die de aarde als gevolg van het versterkte broeikaseffect ophoopt z’n weg vindt in het ingewikkelde klimaatsysteem en wat daarvan exact de gevolgen zullen zijn, is een lastige puzzel, geeft zelfs Van Soest toe. Volgens berekeningen van het IPCC zou de gemiddelde temperatuur als gevolg van het broeikaseffect ondertussen met iets minder dan 1 graad Celsius zijn gestegen.

Van Soest geeft toe dat het klimaat zeer complex is en dat er veel natuurlijke ruis van invloed is op de temperatuur; zoals wolken, antropogene aerosolen, zeestromen en het niet-voorspelbare gedrag van El Niño.

Weerpatronen

Maar Van Soest meent dat er op wereldschaal een signaal van verandering van weerpatronen uit die ruis tevoorschijn begint te komen als gevolg van de veranderde energiebalans. Daaruit kan volgens hem duidelijk de invloed van de mens worden afgeleid.

De Vos zegt dat er echter nog weinig bekend is over de energiebalans van de aarde. De invloed van bijvoorbeeld wolken en zeestromingen zou onderbelicht zijn.

Klimatoloog Ball wijst op eerdere opwarmingsperioden zoals de ”Warme Romeinse Pperiode” (van 250 voor tot 400 na Christus) en de ”Middeleeuwse warme periode” (800-1400) toen het met name in de laatste periode warmer zou zijn geweest dan nu. Het is momenteel niet bekend wat de oorzaken van deze perioden van opwarming zijn.

De Canadese klimatoloog is het er dan ook niet mee eens dat de huidige klimatologische veranderingen volledig aan de mens zijn te wijten. „Je kunt alleen het menselijk effect op het klimaat bepalen als je weet wat het natuurlijke klimaat is, hoeveel het verandert en wat deze veranderingen veroorzaakt.”