Onderzoek naar interactie tussen klimaatkantelpunten

Het fenomeen ‘kantelpunt’ speelt een grote rol in prognoses over de gevolgen van klimaatverandering. Een kantelpunt is die ene kleine verandering met grote gevolgen. Maar kantelpunten kunnen elkaar ook weer beïnvloeden. Een internationale onderzoeksgroep bracht voor het eerst de wisselwerking tussen de kantelpunten in beeld.

“Kantelpunten zijn momenten van kleine veranderingen in het ene systeem, bijvoorbeeld de temperatuur, met grote invloed op andere systemen, bijvoorbeeld de ijskappen van Groenland”, legt Swinda Falkena uit.

Swinda FalkenaFalkena maakte deel uit van een internationaal team van wetenschappers - onder leiding van Anna von der Heydt van de Universiteit Utrecht en Nico Wunderling van het Potsdam Institute for Climate Impact Research – dat onlangs het artikel ‘Climate tipping point interactions and cascades: a review’ publiceerde in het tijdschrift Earth System Dynamics.

Kantelpunten zijn tot nu toe volgens Falkena vaak geïsoleerd bekeken. “Maar nu, als onderdeel van het bredere Global Tipping Points Report, hebben we voor het eerst een overzicht gemaakt van alle beschikbare onderzoeken over kantelpunten in relatie tot elkaar. Dit hebben we onder andere gedaan op basis van bewijsmateriaal uit modelsimulaties en historische klimaatreconstructies.”

Volgens de onderzoekers is de kans aanwezig dat een kantelpunt andere kantelpunten activeert bij een temperatuurstijging van 2 graden Celsius. Bij een temperatuurstijging met anderhalve graad sluiten ze zo’n situatie ook niet uit. De onderzoekers bekeken in hun onderzoek kantelpunten bij het smelten van ijskappen en de permafrost, maar ook veranderingen in oceaanstromingen en het krimpen van het regenwoud in de Amazone.

De relatie tussen de verschillende kantelpunten is volgens Falkena van fundamenteel belang om de gevolgen van klimaatverandering goed in te kunnen schatten. “De systemen zijn allemaal gelinkt: het smeltwater van Groenland, beïnvloedt de warmteverdeling in de oceaan, dat verandert de wind in het tropisch gebied. Juist die samenhang maakt dat een kantelpunt, immense gevolgen kan hebben.”

De onderzoekers kwamen tot de conclusie dat negen interacties tussen kantelelementen een destabiliserend effect hebben, twee een stabiliserend en dat het bij drie interacties onduidelijk is wat de gevolgen zullen zijn. “Verandering in de warmteverdeling in de oceaan kan stabiliserend uitpakken voor het arctisch zee-ijs”, geeft Falkena een voorbeeld van een stabiliserend effect. “Terwijl het smelten van de Groenlandse ijskappen juist weer destabiliserend is voor de Atlantische Meridionale Omwentelingscirculatie.”

Belangrijk in de discussie over kantelpunten is volgens Falkena het besef dat kantelpunten kunnen zorgen voor onomkeerbare effecten en zichzelf vaak versterken. “Is er minder ijs op de poolkappen dan wordt er minder licht gereflecteerd, waardoor het warmer wordt en het ijs sneller smelt. Ander voorbeeld: het Amazone regenwoud is een zichzelf in stand houdend systeem. Wordt het regenwoud kleiner dan slaagt het systeem er steeds minder in zich in stand te houden.”

Dat leidt volgens Falkena tot de conclusie dat de gevolgen groot kunnen zijn als kantelpunten eenmaal optreden. “Dat die effecten zo groot zijn, maakt dat het belangrijk is om de risico’s beter in te kunnen schatten. De komende tijd is daarom dringend nog meer onderzoek naar de interacties tussen kantelelementen nodig.”