De kans dat verschillende vormen van extreem weer tegelijkertijd gebeuren is groter dan klimaatmodellen verwachten

De ene keer is het extreem droog, de andere keer valt er juist heel veel regen. Door klimaatverandering groeit de kans op extreem weer. Maar wat als zo’n uitzonderlijke weersomstandigheid toevallig samenvalt met een andere uitschieter, zoals extreme hitte? In bestaande klimaatmodellen is het risico op zulke „meervoudige weergebeurtenissen” onvoldoende meegenomen, stelt een woensdag verschenen studie in Nature. Daardoor lijken de meest desastreuze gevolgen van klimaatverandering verder weg dan ze in werkelijkheid zijn.

Als men praat over klimaatverandering, gaat het vaak over de gemiddelde wereldtemperatuur die stijgt. Dan gaat het bijvoorbeeld over de vraag of we in de buurt van 1,5 graden opwarming blijven, wat inmiddels niet meer heel waarschijnlijk is, of dat het nog veel warmer zal worden dan dat. Het zijn echter niet de gemiddelde temperaturen, maar de weersextremen die op veel plekken de „meest ingrijpende maatschappelijke en ecologische schade” zullen aanrichten, schrijven de auteurs.

Uit de studie blijkt dat de kans op extreme, meervoudige weersomstandigheden exponentieel groeit door broeikasgassen. Dat betekent dat een verdubbeling van de hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer de kans op zulke omstandigheden niet twee keer zo groot maakt, maar nog groter dan dat. Hoe heviger de weersomstandigheden, hoe sterker het exponentiële effect. Het meest extreme weer, dat nu nog zelden voorkomt, wordt door het broeikaseffect dus veel waarschijnlijker.

Dat effect is veel groter dan tot nu toe werd aangenomen. Een toename van de CO₂-uitstoot vergroot de kans op samengestelde vormen van extreem weer tot wel 75 procent meer dan bestaande modellen laten zien.

„Het is waar dat klimaatverandering zich juist door de extremen zal laten zien in de toekomst”, zegt Detlef van Vuuren, hoogleraar aan de Universiteit Utrecht en programmaleider bij het Planbureau voor de Leefomgeving. Hij was niet betrokken bij het woensdag verschenen onderzoek, al kent hij één van de auteurs als een „gereputeerde wetenschapper”. Dit onderzoek naar de kans op weersextremen past volgens Van Vuuren in een bredere wetenschappelijke trend. „Ik denk dat we steeds beter begrijpen dat klimaatverandering an sich allerlei schade meebrengt, maar dat het extremen zijn die de meeste schade aanrichten.”

Groei van gewassen

De bestaande earth system-modellen, die rekening houden met alles – van gewassengroei tot meteorologie en zeewatertemperatuur – zijn van origine niet goed in staat om de extremen in kaart te brengen. „Dit soort modellen zijn oorspronkelijk gemaakt om de langetermijneffecten van klimaatverandering te begrijpen”, zegt Van Vuuren. „Ze worden nu steeds verder uitgebreid met meer details, waardoor het ook mogelijk wordt om met extremen rekening te houden.”

Hij noemt als voorbeeld het deel van het model dat de groei van gewassen in kaart brengt. Dat houdt rekening met de gemiddelde hoeveelheid regenval, die op sommige plekken toeneemt maar elders juist afneemt. Als het minder regent, groeien de gewassen minder en zullen ze ook minder koolstof uit de atmosfeer halen. „Maar als het eerst hard regent, daarna een hele tijd helemaal niet, dan groeien die gewassen niet slechter, dan zijn ze dood. Dat wordt niet altijd meegenomen in de modellen. Ze zijn gekalibreerd tegen historische trends en weten niet dat die extremen in de toekomst op een andere manier gaan optreden.”

Het is volgens Van Vuuren niet verrassend dat de kans op weersextremen exponentieel toeneemt, ook al stijgt de gemiddelde temperatuur of regenval volgens een meer geleidelijk pad. Dat heeft te maken met de normale verdeling van weerseffecten. Als je alle dagen van de afgelopen jaren op een grafiek zet, met de dagen met de minste regen links en de dagen met de meeste regen rechts, dan ontstaat een soort heuvel in het midden, waar de meest gemiddelde dagen liggen, met uitlopers naar de extremen.

„Stel, het is een mooie bell curve”, aldus Van Vuuren. Die hele heuvel schuift in de grafiek een stuk op naar rechts, als de gemiddelde regenval door klimaatverandering toeneemt, legt Van Vuuren uit. Dat betekent dat de meest extreme regenval, die eerst helemaal onder aan de heuvel lag, heel snel op een hoger punt op de heuvel terechtkomt en de kans daarop dus exponentieel groter wordt. „En als je de samenloop van meerdere weersomstandigheden onderzoekt, zoals in dit onderzoek, dan heb je te maken met meerdere  normaalverdelingen bij elkaar opgeteld, waardoor het exponentiële effect alleen maar groter wordt.”