Description
Het Arctische gebied – een donkere toekomst?
Oratie van prof. dr. Richard Bintanja, gehouden op 6 februari 2018, 16h15 uur, Rijksuniversiteit Groningen, ter aanvaarding van de leerstoel 'Climate and Environmental Change' aan de Faculty of Science and Engineering.
Leden van het College van Bestuur, zeer geachte aanwezigen.
We gaan terug naar het jaar 1777, iets meer dan 240 jaar geleden. Commandeur Hidde Dirks Kat, geboren te Hollum, Ameland, vaart met zijn brik de Juvfrouw Klara naar het noorden, op jacht naar walvissen. Hij zeilt eerst naar IJsland, en vervolgens richting Noordoost-Groenland. Daar slaat het noodlot toe. Zijn schip wordt ingesloten door zee-ijs, en niet lang daarna door schuivende ijsplaten vermorzeld. Een deel van de bemanning verdrinkt, en de overlevenden drijven bibberend op een ijsschots naar het zuiden. Commandeur Kat en een aantal van zijn mannen worden uiteindelijk gered, door zogenaamde 'Wilden'. Tot verbazing maar vooral opluchting van de commandeur delen deze wilden hun voedsel en onderdak met de overlevenden, ondanks hun armoedige bestaan. Hidde Dirks Kat overleeft, en een jaar later is hij weer terug in Hollum; een ervaring rijker, maar ook een illusie armer. Het noordpoolgebied, daar zal hij zich nooit meer wagen. De grafzerk van commandeur Kat bevindt zich te Hollum, Ameland, op een steenworp afstand waar ik als klein jochie aan de Zuiderlaan heb gewoond.
Commandeurs als Kat wisten vrijwel niets van het Arctische gebied. Ja, het is er koud, er ligt veel sneeuw en ijs, eindeloos lange winters, maar voor de rest was het afwachten wat men zou tegenkomen. Helaas was voor Kat en de zijnen 1777 kennelijk een jaar met extreem veel zee-ijs nabij Groenland. Tegenwoordig weten we dat zee-ijs door de Fram Strait (de doorgang tussen Groenland en Spitsbergen) met de heersende oceaanstromingen naar het zuiden wordt meegevoerd, en ook dat de zee-ijsbedekking sterk van jaar tot jaar varieert.
In vroegere tijden beschouwde men de Arctic dus als een bijzonder naargeestige plek. IJzige kou, 's winters aardedonker, onvoorspelbare sneeuwstormen, ijsbergen. Bovendien wemelde het er van de meest verschrikkelijke zeemonsters. Kortom, het noordpoolgebied, het was de hel op aarde. Een onbekend en onheilspellend oord waar dood en verderf de norm is, en een veilige thuiskomst verre van gegarandeerd.
Al een eeuw eerder, in 1674, componeerde John Milton zijn epische gedicht Paradise Lost, en beschreef daarin de "the arctic sky" in de context van iets afschuwelijks, iets weerzinwekkends, een plek waar, inderdaad, de duivel het voor het zeggen heeft. Zeelieden waren dan ook doodsbenauwd als een commandeur het in zijn hoofd haalde om voor de walvisvangst naar het noorden te varen.
Tegenwoordig weten we gelukkig veel meer van het Arctische gebied dan de commandeurs van destijds. Het is niet de hel op aarde, integendeel, het is een fascinerend gebied, in allerlei opzichten, vol wetenschappelijke geheimen. We hebben inmiddels de beschikking over satellieten, meetcampagnes, klimaatmodellen, schepen en wat dies meer zij, waarmee het beeld van het noordpoolgebied danig is omgegooid.
De Arctische Oceaan is namelijk een echte oceaan, tot wel 4 km diep. Het is eigenlijk een vergeten oceaan, want grotendeels bedekt met een metersdikke laag zee-ijs, die vele unieke ecosystemen herbergt, en verbergt. Deze polaire oceaan wordt omzoomd door een aantal gebieden en landen, zoals Canada, Alaska, Groenland en Siberië, waar sneeuwvelden, uitgestrekte toendra's, gletsjers en kilometers dikke ijskappen elkaar afwisselen. In de winter daalt de temperatuur tot wel -50 °C of nog lager.
Soms, heel soms, maakt zelfs Nederland een klein beetje deel uit van het Arctische gebied. Zoals in de befaamde winter van 1963, toen de Noordzee voor onze kusten bedekt was met dikke lagen zee-ijs. Of in 1979, ook wel de strengste kwakkelwinter aller tijden genoemd, met begin januari temperaturen tot –24 °C hier in Groningen, en van 13 tot 15 februari een driedaagse sneeuwstorm die in het noorden des lands meer dan een meter sneeuw opleverde – meteorologen van enigszins gevorderde leeftijd denken nog altijd verlekkerd terug aan deze unieke storm. Op Ameland kon ik vanaf een opgewaaide sneeuwduin zonder problemen het drie meter hoge dak van het huis van mijn opa en oma opwandelen. Als je zoiets van dichtbij meemaakt is het eigenlijk ondenkbaar om later iets anders te worden dan weergek met als specialiteit het polaire klimaat.
De Arctische oceaan wordt voor een belangrijk deel bedekt met zee-ijs, bevroren zeewater. Dit zee-ijs speelt een cruciale rol in het klimaatsysteem, want het kaatst een groot deel van het zonlicht terug en bovendien beperkt het de uitwisseling van warmte en vocht tussen oceaan en atmosfeer. De atmosfeer boven zee-ijs merkt daardoor weinig van de onderliggende oceaan, en kan zodoende sterk afkoelen. Een teruggang in zee-ijs leidt er dus toe dat de atmosfeer steeds vaker de milde oceaan, die een temperatuur heeft van rond de nul graden, 'zal gaan voelen', en deze zal daardoor sterk opwarmen.
Een ander belangrijk aspect van het Arctische klimaat betreft het enorme verschil tussen winter en zomer. Dit is meer dan twee keer zo groot als bijvoorbeeld in ons gematigde klimaat. De jaar tot jaar variaties in het noordpoolklimaat zijn navenant groot, evenals langjariger fluctuaties. Het Arctische klimaat, kortom, is enorm gevoelig, dat wil zeggen, het zwabbert op vrijwel alle tijdschalen heen en weer tussen extreem koude en veel mildere episodes.
De extreme gevoeligheid van het Arctische klimaat is ook de reden waarom het noordpoolgebied zo hard opwarmt, namelijk wel twee tot drie keer zo snel als de wereldgemiddelde temperatuur. Arctische klimaatmechanismen liggen hieraan ten grondslag. Een sprekend voorbeeld hiervan is de ijs-albedo terugkoppeling. Een initiële opwarming, bijvoorbeeld door een verhoogde concentratie van broeikasgassen in de atmosfeer, leidt tot het afsmelten van zee-ijs en sneeuw. Dit legt een donkerder ondergrond bloot, waardoor het oppervlak meer zonlicht kan absorberen, verder opwarmt, wat weer leidt tot meer afsmelting, enzovoorts. Dit proces versterkt een beginverstoring, en veroorzaakt een sterke opwarming, een afname van zee-ijs, en dus... een alsmaar donker wordende Arctic.
Arctisch zee-ijs smelt inderdaad razendsnel weg. Satellieten hebben aangetoond dat de ijsbedekking sinds 1980 's zomers met wel 40% is afgenomen. Ook de dikte van het zee-ijs neemt razendsnel af, sterker nog, het volumeverlies gedurende de afgelopen tientallen jaren is vooral te wijten aan het dunner worden van het zee-ijs, waardoor het vatbaarder wordt voor golven en daardoor sneller afbrokkelt. Ik heb dit proces in de jaren '90 van de vorige eeuw geheel onvrijwillig van dichtbij meegemaakt tijdens de eerder door Anita Buma genoemde expeditie naar Antarctica. Het schip had ons samen met kisten vol apparatuur op het zee-ijs neergezet, wachtend op een helikopter voor verder transport, maar voer toen plotseling weg, waardoor weer en wind vrij spel kregen. Het zee-ijs begon op en neer te deinen, golven sloegen over de rand, gekraak, barsten, scheuren... Ik kan inmiddels wel toegeven dat ik over de goede afloop van deze precaire situatie best even in zak en as heb gezeten... en ik weet nu beter wat de eerder genoemde commandeur tweeëneenhalve jaar geleden heeft meegemaakt...
Arctische opwarming heeft meer gevolgen, zoals een toename in neerslag, tot wel 50% in het jaar 2100. Eerst zal dat meer sneeuwval zijn, maar als de opwarming verder doorzet vooral regen. Of... is dit proces al aan de gang? In de vroege winter van 2016-17 was het in Spitsbergen alsof de moesson was losgebarsten, zoveel regen viel er, met lawines, aardverschuivingen en zelfs de allereerste Arctische klimaatvluchtelingen tot gevolg. Het is de verwachting dat het vooral in de zomer meer zal gaan regenen, omdat de temperatuur dan vaker tot dichtbij nul graden zal stijgen, maar ook in de winter zal regenval steeds normaler worden, zelfs in het centrale deel van de Arctic.
Meer sneeuw in de hogere delen van het Arctische gebied lijkt op zich goed nieuws voor gletsjers en ijskappen, want die kunnen daardoor aangroeien, maar de sterke opwarming gooit helaas roet in het eten. De ijskappen rondom het noordpoolgebied worden hand over hand kleiner vanwege de sterke afsmelting aan de randen. Al met al zullen de gletsjers en ijskappen in het Arctische gebied netto kleiner worden en daardoor bijdragen aan zeespiegelstijging.
Over sterk afsmeltende gletsjers gesproken... Tijdens de SEES-expeditie naar Spitsbergen, in de zomer van 2015, voeren we door een prachtig fjord, en op de brug viel mijn oog toevallig op de zeekaart. Volgens deze kaart bevonden we ons middenin een gletsjer; iets waarvan ik meende dat het onmogelijk was. Ik wendde me tot de kapitein, kenner in scheepvaartzaken, en vroeg hem hoe dat zat. Hij legde uit dat de zeekaarten van het gebied rondom Spitsbergen hopeloos verouderd waren, juist vanwege de razendsnelle afsmelting en terugtrekking van gletsjers. Ik knikte begrijpend, en keek op de kaart: deze was nog geen 20 jaar oud. Ik staarde vervolgens naar het landschap; een paar wegkwijnende gletsjers waren nog nèt zichtbaar, helemaal aan de horizon... Kortom, de snelheid van de opwarming in het noordpoolgebied is immens.
Wat doen klimaatveranderingen met de ecologie, met ecosystemen, kortom, met de flora en fauna van het Arctische gebied? Het antwoord is eigenlijk heel eenvoudig: ook die hebben het zwaar te verduren. Ecosystemen zijn 'smal' en fragiel, vaak afhankelijk van zee-ijs, en kwetsbaar voor immigranten uit lagere breedtegraden, voor klimaatvluchtelingen, in feite. Tijdens diezelfde SEES-expeditie wandelde ik samen met een bioloog in een vallei op het eiland Edgeøya, Spitsbergen. Plots hield hij in. Hij vroeg mij wat ik zag. Ik keek om me heen. Het was een grasveld, een soort weilandje waar zomaar een kudde Hollandse koeien zou kunnen grazen. De man vertelde me dat deze precieze plek 20 jaar geleden volledig kaal was met hoogstens her en der een korstmos. Nu mogen we natuurlijk niet elke verandering aan het klimaat toeschrijven, maar dit was toch wel een schok. De moraal van het verhaal? Voor de Arctische flora en fauna geldt heden ten dage eigenlijk maar één wet: aanpassen, of wegwezen. De vraag is alleen... hoe, en vooral, waarheen?
Ecologische veranderingen uiten zich ook in veranderingen van de koolstofcyclus, bijvoorbeeld omdat vegetatie zich aanpast, of omdat het mariene leven door zee-ijsveranderingen ontregeld raakt. De Arctische koolstofcyclus wordt ook bepaald door uitwisseling van CO2 tussen atmosfeer en oceaan, die vanwege het steeds verder terugtrekkende zee-ijs totaal zal veranderen en tot verdere verzuring van de oceaan zal leiden. Een ander aspect van de koolstofcyclus betreft het vrijkomen van CO2 en methaan doordat permafrost vanwege de opwarming en de toenemende regenval razendsnel afsmelt.
Uit het voorgaande is duidelijk dat onze kennis van de diverse aspecten en de gevolgen van veranderingen in het noordpoolgebied behoorlijk groter is dan die van eerdergenoemde commandeur, zo'n tweeëneenhalve eeuw geleden. Een prachtig overzicht van het Nederlandse onderzoek in de poolgebieden vindt u in het eerder door Anita Buma genoemde boek "Door de kou bevangen", met daarin ook de vele ontberingen en avonturen die de onderzoekers hebben meegemaakt. Dit boek laat in alle stoere en soms iets minder stoere verhalen ook zien dat het doen van goede metingen in het noordpoolgebied moeilijk is, heel erg moeilijk.
Een treffend voorbeeld hiervan is de Nederlandse expeditie naar het noordpoolgebied in 1882-83, het eerste internationale pooljaar. Bedacht en opgezet door ene Christophorus Buys Ballot, die van de wet, en tevens oprichter van het KNMI. Alle prachtige plannen om de meteorologie van het Arctische gebied te bemeten werden echter om zeep geholpen doordat het expeditieschip door schuivende zee-ijsplaten werd vermorzeld...
Desondanks kennen we anno 2018 het Arctisch gebied zoals gezegd vrij aardig, maar er blijft tegelijkertijd nog veel te wensen over. Het doen van meteorologische metingen in de poolgebieden blijft een hachelijke zaak. Tot op de dag van vandaag is de gehele centrale Arctic een blinde vlek voor wat betreft goede observaties van bijvoorbeeld neerslag. Satellieten hebben sinds 1980 een aanzienlijk deel van de lacunes aangevuld, bijvoorbeeld in het geval van zee-ijsbedekking, aangezien zij hoog over de aarde vliegen en naar beneden kijken. Toch hebben ook satellieten hun beperkingen, want zij kunnen soms niet alles zien, bijvoorbeeld als het bewolkt is. Gelukkig hebben we tegenwoordig ook de beschikking over hulpmiddelen als weer- en klimaatmodellen, die op een slimme manier de directe observaties kunnen aanvullen.
Hoe staat het noordpoolgebied erbij, en wat betekent dit voor de toekomst? De huidige gang van zaken in de Arctic belooft helaas weinig goeds. De opwarming gaat sneller dan ooit tevoren, en zee-ijs trekt zich meer en meer terug. Om de toekomstige klimaat- en andere veranderingen in het Arctische gebied zo nauwkeurig mogelijk te bepalen hebben we klimaatmodellen nodig. Klimaatmodellen zijn in feite weermodellen, met daarin alle relevante dynamische en fysische natuurwetten, waarmee ook de dagelijkse weersverwachting wordt gemaakt, maar dan voor langere tijd gerund, dus niet twee weken vooruit, maar bijvoorbeeld 100 jaar. Met deze klimaatmodellen kunnen we ook het verleden klimaat nabootsen, en deze vergelijken met observaties. Als het model in staat is om met voldoende nauwkeurigheid de diverse aspecten van het voorbije klimaat te reproduceren dan kunnen we met vertrouwen de resultaten voor de toekomst analyseren.
Voor de toekomst hebben we een waaier van mogelijkheden: gaat de uitstoot van broeikasgassen gewoon door, of gaan we onze levenswijze aanpassen, wellicht geholpen door technologische ontwikkelingen? Klimaatmodellen rekenen op basis van de verwachte uitstoot van allerlei broeikasgassen en aerosolen de diverse toekomstscenario's door en leveren vervolgens gegevens over hoeveel de aarde zal opwarmen, hoeveel ijs er zal afsmelten, enzovoorts, voor elk scenario.
Het sterkst opwarmende scenario, bijvoorbeeld, zal ertoe leiden dat het noordpoolgebied in het jaar 2100 10 tot 12 graden zal opwarmen, en 's winters zelfs het dubbele. Ter vergelijking, als Nederland 10 tot 12 graden warmer wordt dan belanden we zo'n beetje in een tropisch klimaat. Ook zal er in het noordpoolgebied meer neerslag en regen gaan vallen, voornamelijk vanwege de toenemende verdamping door terugtrekkend zee-ijs. Dit zal de afsmelting van ijs, sneeuw en ook permafrost nog verder versnellen, en daarmee de opwarming versterken.
Ik krijg vaak de vraag: wanneer zal de Arctische Oceaan vrij van zee-ijs zijn? De klimaatmodellen zijn hierover niet heel eenduidig, vooral vanwege de onzekerheid in de toekomstige emissies van broeikasgassen. Ook de spreiding tussen de verschillende modellen is vrij groot. Als we de modellen eruit pikken die de zee-ijsvariaties in de afgelopen decennia het best benaderen wordt de situatie al duidelijker. Wat blijkt? Omstreeks het jaar 2045 kunnen we mogelijk 's zomers al naar de geografische Noordpool varen zonder ijs tegen te komen. Dat is over iets meer dan 25 jaar.
Ook een vraag die altijd gesteld wordt: is het eigenlijk erg dat de Noordpool opwarmt? Deze vraag is helaas nóg minder makkelijk te beantwoorden. Voor een ijsbeer, om maar eens een relatief aaibaar dier erbij te pakken, is het geen ideale situatie. Projecties van hun slinkende habitat geven aan dat de populatie in de komende decennia met 30 tot 50% zal afnemen. Voor talloze minder knuffelbare polaire organismen geldt hetzelfde, of erger. Als je echter een Arctisch toeristenorganisatie beheert, of een transportbedrijf in scheepvaart van Europa naar Azië, is het een heel ander verhaal. Dan biedt het verdwijnen van zee-ijs allerlei kansen tot exploitatie van het noordpoolgebied. Een ander aspect is dat ons eigen weer mogelijk extremer wordt door afnemend Arctisch zee-ijs. De gevolgen van een opwarmende Arctic zullen dus om allerlei redenen niet tot het noordpoolgebied beperkt blijven.
In vraagstukken over toekomstige veranderingen in het Arctische klimaat speelt ook de eerder genoemde grote variabiliteit van het noordpoolklimaat een grote rol. Deze natuurlijke variaties kunnen klimaattrends namelijk afzwakken, of versterken. Eveline van der Linden promoveerde ongeveer een jaar geleden op haar proefschrift "Arctic climate change and variability". Zij beschrijft daarin onder meer hoe de klimaatvariabiliteit in de Arctic verandert als het gebied opwarmt. Zij liet met behulp van simulaties met het KNMI-klimaatmodel EC-Earth zien dat de langjarige fluctuaties in het Arctische klimaat zullen toenemen als het klimaat opwarmt, maar bij nóg verdere opwarming weer afnemen. Deze veranderingen in de grootte van decadale fluctuaties maakt het extra lastig om de rol van de mens in klimaatverandering te bepalen.
Dit raakt aan de discussie rondom "tipping points", oftewel kantelpunten, een aspect dat bij polaire klimaatveranderingen en de gevolgen daarvan vaak om de hoek komt kijken. Een bekend voorbeeld van een kantelpunt is dat een opwarming leidt tot ijsafsmelting, ijs dat niet meer aangroeit mocht het klimaat in een verre toekomst weer tot het huidige niveau afkoelen. Het begrip kantelpunt wordt dus gebruikt om een onomkeerbaar proces te kenschetsen.
Zijn Arctische klimaatverandering, of de gevolgen daarvan, onomkeerbaar? Dat hangt ervan af. Modelsimulaties waarin eerst het klimaat artificieel wordt opgewarmd en daarna weer evenveel afgekoeld laten zien dat zee-ijs zich eerst terugtrekt, zoals verwacht, maar daarna weer aangroeit tot het huidige niveau. Landijs is daarentegen een heel ander verhaal. De Groenlandse ijskap, bijvoorbeeld, is een overblijfsel uit de laatste ijstijd en zou in het huidige klimaat niet gevormd worden. Dat betekent dat als we het klimaat opwarmen en Groenland smelt weg, en vervolgens weer afkoelen, dan groeit de ijskap hoogstwaarschijnlijk niet tot z'n huidige omvang aan.
Ook in de ecologie zijn tipping points vrijwel onvermijdelijk. Als een polair organisme door de opwarming van de planeet afgeduwd wordt, simpelweg omdat zijn habitat verdwijnt, komt het nooit meer terug. Delen van het fragiele Arctische ecosysteem lopen dit risico. Een voorbeeld: ik had het eerder over de toenemende kans op regenval in plaats van sneeuw. Middenin de winter van 2012 viel op Spitsbergen ineens een enorme plensbui. De regen bevroor op de ijskoude bodem en vormde daar een dikke laag ijs. Rendieren foerageren 's winters aan plantaardig materiaal dat ze normaal gesproken wroetend door de sneeuwlaag kunnen bereiken. De ijslaag maakte dit echter onmogelijk, en de hele populatie stierf op een haar na uit. Door één enkele regenbui. Nu is dit slechts een voorbeeld, een anekdote, maar het laat wel de extreme gevoeligheid van Arctische populaties en ecosystemen voor klimaatveranderingen zien, waarbij de term "kantelpunt" op zijn plaats is.
De koolstofcyclus, de uitwisseling van onder andere CO2 tussen atmosfeer, oceaan, land, en biosfeer, is voor een belangrijk deel gekoppeld aan veranderingen in ecosystemen. De koolstofcyclus wordt door observaties in kaart gebracht, maar voor verwachtingen van toekomstige veranderingen in de koolstofcyclus, gekoppeld aan die in klimaat en ecologie, hebben we modellen nodig. Dit brengt me tot het centrale thema van deze leerstoel, genaamd "Climate and Environmental Change" oftewel "Klimaat- en milieuveranderingen".
Klimaatmodellen, waar variabelen als temperatuur, wind, neerslag en dynamische processen een belangrijke rol spelen, kunnen worden uitgebreid met de koolstofcyclus. Dit betekent dat de CO2-concentratie niet langer hoeft te worden voorgeschreven, maar een prognostische modelvariabele wordt. Processen als atmosferisch transport, interactie met de vegetatie en uitwisseling met de oceanen bepalen in dat geval, naast de antropogene emissies, de concentratie van CO2 in de atmosfeer, en dus het versterkte broeikaseffect. Dit betekent dat terugkoppelingen zoals de temperatuursafhankelijkheid van de opname van CO2 door de oceaan, de verticale menging in de oceanen, de invloed van zee-ijsvariaties op de CO2-uitwisseling tussen atmosfeer en oceaan, en veranderingen van de biosfeer (zowel in de oceaan als op land) de klimaatgevoeligheid gaan beïnvloeden. Deze processen hebben een niet onaanzienlijke, maar tevens slecht begrepen, effect op de klimaatrespons, zeker regionaal.
Op het KNMI wordt al sinds 2007 het mondiale klimaatmodel EC-Earth ontwikkeld. Dit model heeft belangrijke bijdragen geleverd aan internationale modelvergelijkingen, aan de KNMI klimaatscenario's, en aan specifieke inzichten betreffende de werking van het mondiale klimaatsysteem. Het KNMI werkt hierin samen met ruim 30 wetenschappelijke instituten in 12 Europese landen die samen het zogenaamde EC-Earth consortium vormen. Hierin is afgesproken om het klimaatmodel EC-Earth uit te breiden met een interactieve koolstofcyclus zoals net besproken. Deze nieuwe versie wordt het EC-Earth ESM genoemd, oftewel Earth System Model.
Binnen ESRIG, het Energy and Sustainability Research Institute Groningen, is enorm veel kennis aanwezig van vooral de huidige staat van de koolstofcyclus. Deze kennis is voornamelijk gebaseerd op waarnemingen, bijvoorbeeld van land-atmosfeer uitwisselingen en atmosferische transporten gedaan door het Centrum voor Isotopen Onderzoek, en van mariene processen en de relatie met de ecologie door de basisunit Ocean Ecosystems. Deze kennis is van groot belang voor het begrijpen en kwantificeren van de koolstofcyclus, inclusief de bepalende mechanismen.
In het kader van deze leerstoel wil ik deze unieke kennis binnen ESRIG koppelen aan de modellen en toekomstprojecties van het KNMI. Het EC-Earth ESM dient namelijk gevalideerd te worden door middel van observaties. Hoe nauwkeurig simuleert het model de huidige toestand van het klimaat en de koolstofcyclus, en waar en hoe kunnen we het model verbeteren? Een promovendus, in samenwerking met Wouter Peters van de Wageningen Universiteit en ESRIG, en een master student, in samenwerking met Anita Buma, zijn hiermee al begonnen. Om dit aan te pakken is een specifieke validatie nodig, waarbij we ons niet alleen richten op de verificatie van het huidige toestand, maar vooral op de fysische relaties tussen diverse bepalende variabelen; kortom, ervoor zorgen dat processen en interacties tussen klimaat, koolstofcyclus en ecosystemen op de juiste manier worden meegenomen. Uiteindelijk zal dit leiden tot een verbeterd EC-Earth ESM, waarmee het huidige klimaat en de koolstofcyclus beter kunnen worden nagebootst.
Dit verbeterde model kunnen we vervolgens gebruiken om nauwkeuriger toekomstprojecties van het klimaat en van de koolstofcyclus te maken, en de interacties die hierbij een bepalende rol spelen beter begrijpen. En dit is hard nodig. Recent onderzoek heeft namelijk aan het licht gebracht dat ESMs tot totaal verschillende resultaten komen wat betreft het toekomstige verloop van Arctische primaire productie, de biomassa van algen, en dergelijke. Dit wordt veroorzaakt door een tamelijk subtiele balans van processen: groei door een toename van zonlicht vanwege terugtrekkend zee-ijs, maar een afname van voedingsstoffen door verminderde verticale oceaanmenging. Omdat de bepalende processen hier niet zijn gevalideerd, worden de toekomstprojecties zeer onzeker.
Wat ik binnen deze leerstoel zal gaan doen is gebruik maken van de unieke kennisvelden van zowel ESRIG als het KNMI, en deze samenbrengen. Zoals gezegd, de eerste stappen daartoe zijn gezet, ook omdat ESRIG inmiddels deel uitmaakt van het EC-Earth consortium. Uiteindelijk zal dit leiden tot een Earth System Model waarmee we de relatie tussen het klimaat, koolstofcyclus en ecologie, en vooral ook toekomstige veranderingen daarin, kunnen bestuderen, en kwantificeren.
Uit het eerste deel van mijn verhaal heeft u al kunnen opmaken dat ik me hierbij vooral wil richten op het Arctische gebied, bijvoorbeeld op de ecologische veranderingen in de Arctische Oceaan als gevolg van het terugtrekken van zee-ijs, de opwarming, en de toenemende neerslag. Een veranderende hydrologische cyclus en meer neerslag leidt tot een afname in de verticale oceaanmenging, wat weer van belang is voor zowel de nutriënten-verdeling als de beschikbaarheid van zonlicht, en dus voor de primaire productie. De gehele koolstofcyclus van het Arctische gebied, en alles wat daarmee samenhangt, zoals ecosystemen, maar ook het klimaat zelf, staan aan de vooravond van enorme veranderingen, en het voorgestelde interdisciplinaire onderzoek zal denk ik aan de kennis van deze veranderingen een belangrijke bijdrage gaan leveren.
Ik zie hierbij goede mogelijkheden om samen te werken met bijvoorbeeld het Arctisch Centrum, ook hier in Groningen gevestigd, vanwege de daar aanwezige kennis over onderwerpen aangaande ecologie. Groningen kan op deze manier het centrum van Arctisch klimaatgerelateerd onderzoek binnen Nederland worden, wat voor de noordelijkste universiteit van Nederland in feite ook wel logisch is. Ook het recentelijk deels aan Groningen toegewezen klimaat-adaptatiecentrum kan hierbij een rol gaan spelen.
Het Arctische gebied zoals we dat kennen dreigt te verdwijnen. Klimaatveranderingen, kantelpunten, terugtrekkend zee-ijs, mogelijke uitsterving van hele ecosystemen. In het kader van deze leerstoel beoog ik vooral in de samenhang van deze vraagstukken een bijdrage te leveren door relevante modelkennis en observaties bij elkaar te brengen en te combineren. De enorme veranderingen die het Arctische gebied in de komende decennia te wachten staan kunnen met zo’n geïntegreerde aanpak nauwkeurig in kaart worden gebracht. Ziet de toekomst van het Arctische gebied er donker uit, letterlijk en figuurlijk, of aardedonker...?
Ik ga afsluiten. Terug naar de jacht op walvissen. Een van mijn all-time favoriete boeken, getiteld Moby Dick, van de Amerikaanse schrijver Herman Melville, gepubliceerd in 1851, gaat over de walvisvaart, en dan met name over de obsessieve jacht van kapitein Ahab op de legendarische witte potvis, genaamd Moby Dick. Naast het zeer interessante verhaal blinkt deze roman uit in het taalgebruik, elegant en weelderig, en, als ik heel eerlijk ben, ook jaloersmakend. Maar, veel belangrijker, de roman bevat een hele mooie en veelzeggende zin die me altijd is bijgebleven. Deze zin luidt:
"Er zijn een paar ondernemingen waar beheerste wanorde de enige juiste toestand is waarin gewerkt kan worden."
De schrijver doelt hier natuurlijk op de walvisvaart, maar de wetenschap, en zeker de klimaatwetenschap, is ook een bezigheid waarop deze stelling bij uitstek van toepassing is. Echte wetenschap heeft immers baat bij toevallige geniale invallen, bij onverwachte ideeën die soms nog waar blijken te zijn ook, kortom, bij een afgebakende mate van wanorde, bij minder regels. De menselijke geest is ongelofelijk creatief, als de bedenksels maar niet gesmoord worden door dikke dekens van regeltjes, bureaucratie en andere beperkende structuren.
De geschiedenis laat overduidelijk zien dat de grootste ontdekkingen, en dus de meest effectieve vooruitgang, worden bewerkstelligd door vrije denkers. Wetenschap ingesnoerd door een wirwar van regeltjes levert slechts incrementele vooruitgang op. Daarom pleit ik, en ik weet het, dit gaat tegen de heersende trend in, maar toch, ik pleit voor minder regels, voor méér wetenschappelijke vrijheid, kortom, voor een terugkeer naar de "beheerste wanorde" van Moby Dick, want dat is "de enige juiste toestand waarin gewerkt kan worden". Dit zal de wetenschap, het klimaatonderzoek, en de maatschappij als geheel, alleen maar ten goede komen.
Ik heb gezegd.
| Period | 6-Feb-2018 |
|---|---|
| Held at | Isotope Research |
| Degree of Recognition | National |