Klimaatmodellen en betrouwbaarheid

Ik heb hier al vaker laten zien dat klimaatmodellen hun beperkingen hebben, met name als ze gebruikt worden om op langere termijnvoorspellingen te doen. Mark Maslin en Patrick Austin van het University College in Londen hebben daarover  in juni 2012 geschreven in Nature onder de titel ‘Climate models at their limit?

De huidige generatie modellen is weliswaar beter dan ooit in het nabootsen van het complexe klimaatsysteem, maar merkwaardig genoeg produceren deze geavanceerde modellen eerder méér dan minder onzekerheden in hun voorspellingen. Volgens Maslin en Austin hebben klimaatmodellen hun limiet bereikt voor wat betreft predictie.

maslin1

De oorzaken van deze paradox zijn divers. De meest voor de hand liggende is het feit dat modellen de werkelijkheid niet zijn. Modellen zijn per definitie niet in staat om het zeer complexe systeem  van het aardse klimaat betrouwbaar na te bootsen. Oreskes et al van de University of California hebben aangetoond dat het daarom onmogelijk is om de deugdelijkheid van klimaatmodellen vast te stellen en te valideren.

De tweede factor is dat de opzet van modellen sterk uitleen loopt, en dus ook de parameterisatie van belangrijke klimaatprocessen zoals wolkvorming. Met name de grote ruimtelijke variatie van de neerslag zorgt er al voor dat regionale voorspelling hoogst onzeker zijn. Zo levert een van de bekendste modellen, HadCM3 van Metoffice, een onnauwkeurigheid van de jaarlijkse afvoer van het stroomgebied van de Mekong Rivier   van een afname van 5,4% tot een toename van 4,5%.  De maandelijkse afvoer schommelt zelfs van -16% tot +55%. Waarden waar geen enkele beleidsmaker iets mee kan.

maslin2

De derde oorzaak is dat de verwachte hoeveelheden broeikasgassen en aerosolen aan het einde van deze eeuw gebaseerd zijn op economische modellen die zonder twijfel maar een slag slaan naar het gebruik van fossiele energiedragers over 90 jaar. De energiemarkt is heftig in beweging: aan de ene kant zien we een toename van ‘groene’  energiebronnen, aan de andere kant worden steenkool en aardgas steeds goedkoper dankzij nieuwe wintechnieken. Er is niemand die kan overzien wat dat betekent voor de situatie over 10 jaar, laat staan over 90 jaar.  Er is aan toe te voegen dat de invloed op het aardse klimaat van verandering van broeikasgassen en aerosolen nog lang niet duidelijk is.

De huidige generatie klimaatmodellen zijn goed in staat de onzekerheden van complexe factoren te kwantificeren. De chemie van de atmosfeer en de ruimtelijke resolutie van de nieuwe modellen zijn beter dan ooit. Maar tegelijkertijd betekent het incorporeren van complexe processen tevens het toevoegen van meer onbekenden. Analyse van deze nieuwste modellen toont bijvoorbeeld een grotere spreiding van de voorspelde globale temperatuur dan voorheen.

Een beetje vreemd is het als na het benoemen van al deze toenemende onzekerheden in de nieuwe generatie modellen Maslin en Austin toch blijk geven van een groot vertrouwen in diezelfde modellen. Ze maken zich zorgen over de toegenomen scepsis ten aanzien van klimaatmodellen en geven zelfs aan op welke manier het vertrouwen van het ‘publiek’  in de betrouwbaarheid van modellen vergroot kan worden. Dat doet me denken aan de grote schrijver Gerard Reve, die, toen hij werd aangevallen door vakbroeders vanwege zijn commerciële houding, de kritiek pareerde door simpelweg te verklaren dat hij het inderdaad allemaal voor de publiciteit en het geld deed, want “ik heb een winkel.”. Zo openlijk heb ik wetenschappers echter nog nooit horen spreken.