We moeten vrezen voor een neerwaartse klimaatspiraal op wel 27 vlakken. Al die zogenoemde feedbackloops verergeren de klimaatcrisis en moeten dus worden aangepakt.
Deze mechanismen versnellen de opwarming van de aarde en worden volgens de onderzoekers nog niet volledig meegerekend in de huidige klimaatmodellen. Daarom komen ze met een stappenplan voor beleidsmakers met als doel de ergste gevolgen van de opwarming af te wenden.
In de klimaatwetenschap is een zichzelf versterkende feedbackloop een door de opwarming veroorzaakte verandering, die een proces in gang zet dat tot nog meer opwarming leidt, wat vervolgens weer die verandering verergert. Bekendste voorbeeld is de temperatuurstijging op de Noordpool, die leidt tot het smelten van zee-ijs. Dat zorgt weer voor een verdere opwarming doordat zeewater zonlicht absorbeert in plaats van reflecteert, waardoor er weer meer ijs gaat smelten.
27 gevaren
De onderzoekers keken naar in totaal 41 van deze klimaatfeedbackloops, waarvan er dus in ieder geval 27 een probleem bleken te vormen. Zeven bleken er juist een dempend effect te hebben: ze stabiliseren het klimaatsysteem. Denk aan de CO2-opname door planten, waarbij meer CO2 in de atmosfeer leidt tot een grotere opname ervan. De effecten van de overgebleven zeven feedbacks, zoals de toename van stof in de atmosfeer en de verminderde stabiliteit van de oceanen is nog onbekend.
“We waren verbaasd door het grote aantal en de verscheidenheid van de feedbackloops, die zowel bij fysische als biologische systemen plaatsvinden”, vertelt onderzoeker Christopher Wolf aan Scientias.nl. Biologische feedbacks zijn bijvoorbeeld ontbossing, bosbranden en CO2-verlies uit de grond. Fysische feedbacks zijn onder meer een minder groot sneeuwdek, de toename van neerslag op Antarctica en het slinkende zee-ijs.
Insectenuitbraken
Maar lang niet alle feedbackloops zijn even bekend. “Klimaatverandering kan bijvoorbeeld ook leiden tot insectenuitbraken, die schade toebrengen aan bossen, waardoor er minder CO2 kan worden opgeslagen door bomen. De opwarming kan eveneens een verslechtering van kustecosystemen veroorzaken, waardoor mangroves verdwijnen, die dan dus ook weer minder CO2 kunnen opslaan. Omdat de feedbacks zo complex zijn, is het lastig om nauwkeurig te bepalen wat de effecten zijn in klimaatmodellen”, aldus Wolf.
“Maar veel van de feedbackloops die wij bestudeerden vergroten de opwarming flink, vanwege hun link met de uitstoot van broeikasgassen”, voegt Wolf toe. “En voor zover wij weten is dit de meest uitgebreide lijst van klimaatfeedbackloops die er bestaat.”
Minder methaan
De onderzoekers roepen dan ook op tot onmiddellijke en grootschalige reductie van de CO2-uitstoot. Ten eerste om de opwarming op de korte termijn te minimaliseren, aangezien klimaatrampen, zoals bosbranden, overstromingen, smeltende permafrost en stormen nu al plaatsvinden. “Dit kan deels worden bereikt door de emissie van vervuilende stoffen te beperken, zoals methaan. Een meer plantaardig dieet zou de hoeveelheid methaan al flink kunnen verminderen”, legt Wolf uit.
Maar ten tweede is het ook van groot belang om te voorkomen dat er op de lange termijn omslagpunten worden bereikt vanwege die vele zichzelf versterkende feedbackloops. Na zo’n omslagpunt is er geen ommekeer meer mogelijk. Toch heeft de onderzoeker niet direct veel op met klimaatengineering, zoals stof vanaf de maan de atmosfeer in schieten, waar we onlangs over schreven. “Deze technologische oplossingen voor klimaatmitigatie zijn interessant, maar het is heel moeilijk om te schatten of die in de komende dertig jaar al effectief zijn.”
Omslagpunten
Zelfs een bescheiden opwarming maakt de kans groot dat de Aarde meerdere omslagpunten bereikt, die grote veranderingen in het klimaatsysteem veroorzaken en de zichzelf versterkende feedbackloops verergeren, denken de onderzoekers. “Klimaatmodellen onderschatten mogelijk de versnelling van de wereldwijde temperatuurstijging, omdat ze het grote aantal feedbackloops niet volledig meenemen in hun ramingen”, aldus Wolf. “De accuraatheid van klimaatmodellen is cruciaal, omdat ze leidend zijn in het klimaatbeleid en de verwachte effecten daarvan op de uitstoot van broeikasgassen. Hoewel de nieuwste klimaatmodellen beter hun werk doen als het gaat om het meerekenen van diverse feedbackloops is er nog meer verbetering nodig.”
Permanente shift
De wetenschappers vrezen dat de interactie tussen meerdere feedbackloops een permanente shift kan veroorzaken van het klimaat op aarde waardoor het leven van veel mensen en andere soorten bedreigd wordt. “Als de feedbackloops te sterk worden kan dat leiden tot een dramatische klimaatverandering die verder gaat dan wat mensen onder controle kunnen houden”, aldus een bezorgde Wolf. Hij stelt dat we toe moeten naar een geïntegreerde aardwetenschap. “Omdat het klimaat alleen volledig begrepen kan worden door de staat van alle aardsystemen samen te bestuderen.”
Om een verdere neerwaartse spiraal te voorkomen, roept Wolf op om ‘op alle niveaus en op grote en kleine schaal’ in actie te komen. “Mensen kunnen zelf een belangrijke rol spelen door leiders te steunen die klimaatbeleid invoeren. Internationale samenwerking is daarbij cruciaal, vooral als het gaat om de financiële middelen voor klimaatmitigatie en -adaptatie in ontwikkelingslanden, waar de impact nog veel groter is.”
