Experts Waarschuwen: Kosten voor het Omkeren van Klimaatverandering Kunnen Verviervoudigen Na Tipping Point

De gevolgen van klimaatverandering zijn een complex probleem, dat verder gaat dan alleen de directe milieuschade. Een nieuw onderzoek onthult dat de kosten voor het terugdraaien van deze schade, zoals het herstellen van gesmolten poolzeewater, bijna vier keer zo hoog zijn zodra een kantelpunt in het klimaatsysteem is overschreden. Deze bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift npj Climate and Atmospheric Science.

Verschillende voorbeelden van kantelpunten op aarde zijn onder andere smeltende ijskappen en krimpende tropische koraalriffen. Wanneer het ijs smelt en de riffen vergaan, volgen er drastische milieueffecten zoals overstromingen in kuststeden en verlies van biodiversiteit. Dit zijn kenmerken van wat het Intergovernmental Panel on Climate Change beschrijft als “kritische drempels in een systeem” die, wanneer ze worden overschreden, kunnen leiden tot significante veranderingen in de toestand van dat systeem.

Ondanks de goed vastgestelde gevaren van het overschrijden van een kantelpunt, is er weinig bekend over de kosten van het beheersen ervan. Hoeveel inspanning zou het kosten om een kantelpunt te stoppen en de koers om te keren net voordat het wordt overschreden? In het geval van het poolzeewater, dat smelt met een tempo dat ongeëvenaard is in de afgelopen 1.500 jaar, zou een omkeer vereisen dat we de smelt stoppen en het ijs weer herstellen. Maar hoe verhoudt zich dat tot de situatie ná het kantelpunt?

Mathematicus en hoofdonderzoeker Parvathi Kooloth verklaart dat zodra een kantelpunt is overschreden, het bijna vier keer zoveel moeite kost om de effecten terug te draaien en het klimaatsysteem weer in de staat te krijgen waarin het was net voordat het kantelpunt werd overschreden. Dit geldt voor de meeste kantelpunten, of het nu gaat om tropische koraalriffen of ijskappen.

“Je moet nu de kosten dragen, net voordat de drempel wordt overschreden,” zegt Kooloth, “of je wacht. En als je wacht, stijgt de benodigde mate van interventie om het klimaatsysteem terug te brengen naar de vorige staat steil.”

Elke kantelpunt is uniek. De fysieke eigenschappen die het gedrag ervan bepalen, zoals de mate van bewolking of de warmteoverdracht in nabijgelegen oceaanwateren, bepalen hoe de veranderingen na het kantelpunt zich in het klimaatsysteem ontvouwen. Deze eigenschappen bepalen op hun beurt de details van een daadwerkelijke interventiestrategie.

In het hart van elk kantelpunt ligt echter een gedeelde, kernvergelijking die zijn basisnatuur beschrijft. Deze universaliteit stelt onderzoekers in staat om het fundamentele, gedeelde gedrag van kantelpunten te onderzoeken met behulp van vereenvoudigde wiskundige modellen. Op basis van hun bevindingen kunnen wetenschappers brede details afleiden die toekomstige interventieplannen kunnen informeren en mogelijk, zoals Kooloth hoopt, zelfs een manier bieden om vroege waarschuwingssignalen te identificeren wanneer een kantelpunt nabij is.

“Het is eigenlijk heel moeilijk om een kantelpunt precies te definiëren,” zegt Kooloth. “We weten veel over het klimaatsysteem vandaag. Maar zelfs nu zijn we nooit echt zeker hoe ver we van een kantelpunt verwijderd zijn.”

Het onderzoeksteam ontdekte ook een interessant fenomeen: sommige kantelpunten hebben een “overshoot-venster.” In deze tijdspanne, net na het overschrijden van een kantelpunt, beginnen de kosten van interventie niet meteen steil te stijgen; in plaats daarvan groeien de kosten lineair met de tijd. Dit kan gebeuren omdat nabijgelegen oceaanwateren langer nodig hebben om op te warmen, waardoor de snelle veranderingen worden vertraagd.

Kooloth wijst erop dat dit een gelukkige situatie is, die extra tijd biedt voordat ernstige veranderingen zich opstapelen. Maar dit is geen “gratis lunch,” voegt ze eraan toe. De extra ruimte gaat gepaard met een nog steilere stijging van de interventiekosten zodra het overshoot-venster volledig is overschreden.

De auteurs wijzen erop dat niet alle effecten van klimaatverandering omkeerbaar zijn, zoals flora en fauna die verloren gaan door snelle en langdurige milieuwijzigingen. Er bestaat een asymmetrie; we kunnen een kantelpunt relatief snel bereiken en overschrijden, maar de reis om het klimaatsysteem weer in zijn oorspronkelijke staat te brengen kan veel langer duren.

“De weg vooruit en de weg terug zijn vaak niet hetzelfde,” zegt Kooloth. “Stel je voor dat we een pad met hoge emissies volgen, waarbij de planeet warm genoeg wordt om al ons zee-ijs tegen het einde van de eeuw te laten smelten. Als we in het jaar 2100 aankomen zonder zee-ijs, is het misschien niet voldoende om het ijs terug te brengen als we onze emissies terugbrengen naar de niveaus die we nu in 2024 uitstoten, wanneer we nog enigszins ijs hebben.”

“We moeten onze emissies misschien veel verder verlagen, naar niveaus die vóór 2024 lagen – die asymmetrie is belangrijk om te overwegen bij het kiezen van onze toekomstige richting.”