05 May 2014

Klimaatverandering. Herman Philipse lezing 1 en 2

Gastbijdrage Nand Braam

De afgelopen tijd hield Prof.dr.mr. Herman Philipse een viertal lezingen over klimaatverandering in het kader van de Studium Generale aan de Universiteit Utrecht. Hij gaf een filosofische analyse van onze grootste uitdaging, zoals hij het zelf noemt. De vier lezingen zijn hier te beluisteren, daar zijn ook de handouts van de 4 lezingen te vinden.

Voor de overzichtelijkheid hier een korte samenvatting van de lezingen van Herman Philipse.


Lezing 1: Een historisch overzicht van het klimaatprobleem

Sinds de oprichting van het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) in 1988 in Toronto is er eigenlijk onder klimaatwetenschappers nauwelijks twijfel meer over de opwarming van de aarde sinds 1950 (deel 1 vijfde klimaatrapport IPCC , 2013). Zeer waarschijnlijk is de menselijke invloed dominant bij deze opwarming. In deel 2 van het vijfde rapport (1 maart 2014) worden de gevolgen uitgelegd van deze opwarming. Niemand zal ongeraakt blijven. 

Is de mens in het antropoceen de architect van zijn eigen ondergang? De antropogene uitstoot van CO2 neemt nog steeds exponentieel toe. Het gehalte in de atmosfeer is gestegen van 280 ppm vóór de industriële revolutie tot 400 ppm nu. Noch onze morele vermogens noch de politiek zijn voldoende uitgerust om het probleem snel op te lossen.

Het is gemakkelijk te vluchten in vals bewustzijn of foptimisme (overdreven optimisme, zodanig dat je jezelf fopt). [1]

Er is eigenlijk geen tijd te verliezen. De aanpassingen moeten we snel doen. Probleem is dat in de media er ruim baan gegeven wordt aan klimaatsceptici. Tegenover één mening (van het IPCC) moet voor het noodzakelijke tegenwicht een andere mening komen te staan volgens de media voor het zogenaamde evenwicht in de discussie. Maar de klimaatsceptici zijn ruim in de minderheid en hebben geen goed onderbouwd verhaal. 

Opwarming tot een verhoging van 2 graden hoeft niet gevaarlijk te zijn. Opwarming komt door opvangen van infrarood licht bij uitstraling ervan door de aarde door de volgende moleculen in de atmosfeer: H2O, CO2, CH4,O3, N2O, chloorfluorkoolwaterstoffen (cfk’s). 

CO2 is het grootste probleem omdat het niet of nauwelijks afgebroken wordt in de natuur. In 1624 ontdekte van Helmont het CO2 als sylvester-gas. Reeds in 1827 voorspelde Fourier het broeikaseffect. 

Arrhenius voorspelde al in 1896 bij een verdubbeling van het CO2-gehalte een stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde van 4- 6 graden Celcius. Helemaal geen slechte schatting volgens de huidige klimaatmodellen. 

Klimaatverandering is een hot item in de wetenschap . Er verschijnen ca. 10.000 papers per jaar over klimaatverandering. 

Fingerprinttechniek laat zien dat van alle mogelijke oorzaken voor opwarming het effect van broeikasgassen in de lagere atmosfeer het sterkst is. Vooral door de extra uitstoot van CO2 door menselijk toedoen sinds 1950. 

Toename onzekerheid in causale keten:
  1. Antropogene factoren; er zijn redelijk betrouwbare schattingen te maken van de antropogene productie van broeikasgassen.
  2. Grotere onzekerheid over opname CO2 in klimaatsysteem. Redelijk zeker is dat nog veel CO2 in de oceanen zal worden opgenomen.
  3. Nog grotere onzekerheid  over de daadwerkelijke opwarming.  Hoeveel zal de zeespiegel stijgen? Gevolgen?
  4. Grootste onzekerheid rondom H2O als broeikasgas. Als er meer waterdamp in de lucht komt (door hogere temperatuur), kan het ook zijn dat er meer wolkenformaties komen met als gevolg een groter albedo-effect (terugkaatsing zonlicht), een temperatuurverlagende factor.



Tweede lezing: Waarom is het klimaatprobleem zo moeilijk voor ons?

Omdat het uiteindelijk een moreel/ethisch probleem is.

Eigenlijk zou de CO2-uitstoot nu drastisch teruggebracht moeten worden, maar praktisch is dat politiek niet haalbaar. Steven Gardner pleit voor een “moral storm” zoals de inspanningen na de Tweede Wereldoorlog (Marshall-hulp , opbouw EEG etc) om een groot deel van de wereld weer op orde te krijgen.


Aanpassingen zijn moeilijk. CO2 blijft gemiddeld heel lang in de atmosfeer en hoopt zich op in het klimaatsysteem.  Als het zeenivo in Nederland meer dan 1 meter gaat stijgen, wordt aanpassing moeilijk. Hoe snel moeten we de CO2-uitstoot beperken?  Moeten we toe naar een systeem dat ieder mens dezelfde footprint krijgt voor wat betreft CO2? Een inwoner van de VS heeft nu de grootste footprint op dit gebied. De emissie-handel blijkt niet te werken.


Bezitters van fossiele brandstoffen (de oliesjeiks e.a ) compenseren voor inkomensverlies als de rest van de fossiele brandstoffen in de aarde moet blijven zitten?


Omdat de relatie oorzaak-gevolg eigenaardig  is, is het moeilijk om grip te krijgen op het probleem.


Auto/brommer-rijder schuldig aan CO2-uitstoot. Wat te doen? 


Vleeseter schuldig. Wat te doen?


We kennen individuele veroorzakers van extra CO2-uitstoot, bedrijven, landen (via de energiecentrales bv.). De gewone strafbepalingen werken niet.


Ook de verantwoordelijkheid is diffuus van aard. De verwachting is dat bij een hoger gehalte CO2 in de atmosfeer dan 560 ppm (nu ca. 400 ppm) de temperatuurstijging 4- 6 graden zal zijn. Dat zou desastreus zijn. Als dan over 500-600 jaar de zeespiegel zo hoog staat dat we kunnen spreken over een nieuwe zondvloed, voelen we ons daar dan nu verantwoordelijk voor of niet?


Het morele probleem is ook terug te zien in de kloof tussen arm en rijk. De nare gevolgen van het broeikaseffect zijn in eerste instantie voor de arme landen veel erger dan voor de rijke landen. Nederland is in staat de dijken substantieel te verhogen, arme Delta-landen niet.



De hamvraag is: bij onzekerheid niet handelen of uit morele overwegingen bij onzekerheid wel handelen? Het is zeer verleidelijk voor onze generatie om de problemen door te schuiven naar de volgende generaties. Het klimaatprobleem is een zeer ingewikkeld probleem, veel ingewikkelder dan het “prisoners-probleem” of het “’dorpsweide-probleem.”  Er zijn bij het klimaatprobleem heel veel spelers. Bovendien kennen we elkaar niet goed. Er is bovendien geen wereldbestuur met de mogelijkheid van bindende juridische sancties. Verder hebben we nog te maken met “Das grüne paradoxon” ( Hans Werner Sinn; econoom).  Deze paradox houdt bijvoorbeeld het volgende in: als de olieproducenten vrezen dat overgeschakeld gaat worden op groene energie, worden prijsverlagingen doorgevoerd om de klant te verleiden toch fossiele brandstoffen te blijven gebruiken tegen gereduceerde prijzen. Dat werkt, zodat we nu zelfs zien gebeuren dat goedkope steenkool en goedkoop schaliegas volop worden gebruikt. Resultaat: uitstoot CO2 neemt niet af.

Morele vermogens worden helaas grotendeels gedreven door de hersendelen die over emoties gaan en niet door de hersendelen die over de ratio gaan.

Een emotionele benadering van het klimaatprobleem zal niet werken. Voorzover bedrijven willen vergroenen zal de internationale competitie er vaak toe leiden dat er geen echt duurzaam beleid van de grond komt in zo’n bedrijf, maar dat het een goedkoop PR-praatje wordt.
 
Voor landen geldt dat ook. De Europese landen zijn strenger dan bijvoorbeeld China en India, maar doordoor wordt de concurrentiepositie voor de Europese landen slechter. Alle landen zullen moeten samenwerken. Echter er is geen wereldregering.
 
Herman Philipse is uiterst negatief over de rol van Nederland in dit geheel. Van koploper zijn we geworden tot een land dat geen visie meer heeft op het klimaatprobleem. De VVD is bang voor het populisme van de PVV. In de VVD is er altijd een krachtige autolobby geweest. Rutte met zijn propageren van visieloosheid, krijgt er opvallend vaak van langs van Philipse.


Noten
  1. Noot van de blog eigenaar: ik had ten onrechte een vermeende typefout 'foptimisme' vervangen door 'optimisme' (Gert Korthof, 9 mei)

Aanvullende literatuur:
  1. Klimaatverandering…. Hoezo klimaat verandering; Feiten fabels en open vragen, Pier Vellinga, 2011, Balans 
  2. Vijfde rapport IPCC:
  3. Wel ingelichte kringen 

02 May 2014

Cosmos (6) The planet of the tardigrades

Het zesde deel van de Cosmos serie gepresenteerd door Neil deGrasse Tyson uitgezonden op National Geographic.

The planet of the tardigrades
tardigrades kunnen overleven onder de meest
extreme omstandigheden, zoals de buitenaardse ruimte
Voor ieder van ons mensen zijn er minstens een miljard tardigrades. Ze bestaan al 500 miljoen jaar. Ze hebben alle grote massa uitstervingen overleefd. Ze leven in een druppel water, maar kunnen ook een jaar zonder water overleven. Wat extreem is. Vandaar dat we de aarde ook wel noemen: The planet of the tardigrades.

Planten nemen CO2 op,
maken er suiker van
en scheiden zuurstof uit
Planten kunnen zonder ons, wij kunnen niet bestaan zonder planten. We eten planten en ademen hun zuurstof in en verbruiken ze in de vorm van fossiele energie.
Zo ziet fotosynthese er op moleculaire schaal uit!
Fotosynthese wordt uitgebeeld als een fabriek op moleculaire schaal, compleet met lopende band [1], die een miljard maal vertraagd wordt getoond. Anders zou het te snel gaan om te kunnen volgen.
Bladgroen (chlorophyl) is een 3 miljard jaar oude zonnecollector. Als wij fotosynthese kunnen nabouwen in het lab zijn we onafhankelijk van fossiele brandstoffen! Dan kunnen we 'fossiele energie' zelf maken! Dan raakt het nooit op!

Charles Darwin voorspelde [2] dat er een vlinder moest bestaan op Madagaskar die een bepaalde orichidee moest kunnen gebruiken als voedselplant. In 1903 (dus na zijn dood!) werd de mot Xanthopan morgani  gevonden en gefilmd:

Een nachtopname van de mot bij de orchidee:
De mot komt op de orchidee af en
slurpt het pollen op met een tong van 30 cm
Precies zo als Darwin had voorspeld.

Onze voorouders hebben bestaan uit moleculen waar wij nu ook weer uit bestaan. Recycling van moleculen. Nog een band met onze voorouders van miljoenen jaren geleden.

Het oude Griekenland, (nu Turkije...) legde de grondslag voor democratie en mensenrechten. Maar nog belangrijker was het idee dat natuurgeweld geen straf of beloning was van de goden, maar kwam door natuurlijke processen die wij konden begrijpen. De eerste die dit inzicht had was Thales van Milete. Helaas hebben geen van zijn geschriften het overleefd.

Goed wordt uitgelegd waarom het element koolstof zo bijzonder is, zo geschikt als basis voor leven. (alles met computer animaties!). Op meesterlijke wijze wordt verder uitgebeeld hoe geur werkt, aanraking op moleculaire schaal. Op speelse wijze wordt vloeiend overgestapt naar de bouw van de atoomkern. En naar kernfusie in de zon. De stabiliteit van de zon maakt het leven op aarde mogelijk (evolutie!). De zon produceert alleen helium. Grotere sterren fuseren helium tot koolstof en zuurstof. Dus de zuurstof en koolstof op aarde zijn niet van onze eigen zon afkomstig. Ijzer en dergelijke nog zwaardere elementen worden geboren in nog zwaardere sterren.

Met cultuurhistorische terugblikken naar het oude Egypte, en een evolutionaire terugblik 10 miljoen jaar geleden toen onze voorouders in de bomen van Afrika slingerden, en de cosmische blik naar het begin van de tijd toen het heelal 380.000 jaar oud was. Verder kunnen we niet kijken. Verder kunnen we niet terug in de tijd.

Noten
  1. Intelligent Design aanhangers zijn ook gek op de fabrieks metafoor. Zij zeggen: zie je wel! geen fabriek zonder ontwerper!
  2. Ik kom hier later nog op terug.

Vorige blogs over dit onderwerp:

01 May 2014

Cosmos (5) een telescoop is een tijdmachine (Michell, Herschel, Faraday, Maxwell, Einstein)

William Herschel was de eerste die begreep
dat een telescoop een tijdmachine is.
Het licht legt de afstand van de aarde tot de maan af in 1 seconde. De maan staat dus 1 lichtseconde afstand van ons.
Door de afbuiging van het zonlicht zien we de zon
vóórdat hij er werkelijk is!
De zon staat 8 licht-minuten van ons af. We zien de zon zoals hij 8 minuten geleden was. De horizon bestaat ook niet echt: er is geen rand, het is ook een illusie.
De afstand tot verdere objecten in de cosmos worden in lichtjaren gemeten. Bijvoorbeeld: de krabnevel ligt op 6500 lichtjaar verwijderd. Dat is allemaal gebaseerd op de vaste, onveranderlijke snelheid van het licht. Galileo probeerde tevergeefs de lichtsnelheid te meten.
Volgens sommigen is het heelal 6000 jaar geleden geschapen. Maar hoe kunnen we dan de Krabnevel zien? Het licht van objecten verder dan dat zou ons niet kunnen bereikt hebben. Alleen al daarom moet het universum ouder dan 6000 jaar zijn. Het centrum van onze Melkweg ligt 30.000 lichtjaar weg. Het oudste sterrenstelsel is 13,4 miljard jaar oud. De 'Big Bang' was 13,8 miljard jaar geleden.
Maxwell berekende de lichtsnelheid
Einstein ging verder waar Herschel, Faraday en Maxwell waren gebleven.


Wat gebeurt er als je met de snelheid van het
licht beweegt, en licht naar voren uitstraalt?
Paradoxen ontstaan als je met de snelheid van het licht reist en zelf licht uitzendt. Licht verplaatst zich even snel, hoe snel de bron zich ook beweegt.

John Michell (18e eeuw): beschreef een 'dark star' wat we tegenwoordig 'black hole' noemen.
Einstein ontdekte dat ruimte en tijd twee aspecten
zijn van hetzelfde: space-time (tijd-ruimte).

Tijdreizen via een black hole, naar een geheel ander universum. Misschien onstaat er in een black hole een nieuw universum. Misschien is zo ons universum ontstaan. Dit was voor mij de moeilijkste uitzending om te begrijpen. Vooral het laatste gedeelte.


Vorige blogs over dit onderwerp: