Vier centrale klimaatcomponenten verliezen stabiliteit, blijkt uit onderzoek

Vier belangrijke onderling verbonden onderdelen van het klimaatsysteem van de aarde verliezen stabiliteit, volgens een reviewartikel gebaseerd op observatiegegevens, gepubliceerd in Nature Geoscience. De onderzoekers hebben de waarschuwingssignalen voor de destabilisatie van het Groenlandse ijskap, de Atlantische Meridionale Omkering (AMOC), het Amazone-regenwoud en het Zuid-Amerikaanse moessonsysteem weten te benadrukken.

“We hebben nu overtuigend observerend bewijs dat verschillende onderling verbonden delen van het aardesysteem destabiliseren,” zegt hoofdauteur prof. Niklas Boers van de Technische Universiteit München (TUM) en het Potsdam Instituut voor Klimaatimpactonderzoek. “Dit betekent dat deze systemen mogelijk kritieke drempels naderen die, indien overschreden, abrupte en onomkeerbare veranderingen kunnen triggeren met ernstige gevolgen,” voegt prof. Tim Lenton van de Universiteit van Exeter toe.

De belangrijkste zorg van de onderzoekers is dat deze klimaatsystemen niet geïsoleerd zijn. De systemen interageren met elkaar via de oceanen en de atmosfeer, wat kan leiden tot interacties en feedbackmechanismen. In het slechtste geval destabiliseert dit hen en verergert het de negatieve gevolgen voor het mondiale klimaatsysteem. Tegelijkertijd kunnen deze effecten echte waarschuwingssignalen maskeren en het nog moeilijker maken om kantelpunten te voorspellen.

“In tegenstelling tot eerdere studies die zich richtten op individuele componenten van het aardesysteem, zoomt dit nieuwe onderzoek uit om ze samen te analyseren als onderdeel van een groter, onderling verbonden systeem,” voegt co-auteur dr. Teng Liu, ook van TUM, eraan toe.

Hoewel de huidige klimaatmodellen nog niet in staat zijn om deze complexe dynamiek betrouwbaar te simuleren, bieden empirische gegevens een belangrijke manier om veranderingen die al aan de gang zijn te monitoren. Om tekenen van destabilisatie te identificeren en te volgen, hebben de onderzoekers een wiskundige methode ontwikkeld die analyseert hoe systemen zich herstellen van verstoringen. Toepassing van deze methode op empirische gegevens onthult het voortdurende verlies van stabiliteit in belangrijke componenten van het aardesysteem.

“Hoewel de exacte drempels waarop kantelpunten mogelijk worden overschreden nog zeer onzeker zijn, wijzen de aanwijzingen duidelijk op een toenemend risico naarmate de temperaturen stijgen. Met elke tiende graad extra opwarming groeit de kans om een kantelpunt te overschrijden. Dat alleen zou een krachtig argument moeten zijn voor onmiddellijke en beslissende vermindering van de uitstoot van broeikasgassen,” benadrukt prof. Boers.

Naast het verminderen van de uitstoot pleiten de onderzoekers voor de ontwikkeling van een wereldwijd monitoringsysteem om de stabiliteit van belangrijke componenten van het aardesysteem te volgen. Satellietgebaseerde observaties, met name van vegetatie en ijsmelting, zullen een centrale rol spelen. Deze studie onderstreept niet alleen de urgentie van het opbouwen van een dergelijk systeem, maar biedt ook het methodologische kader om dit te ondersteunen.