Op zoek naar een allesomvattend klimaatmodel.

Body: 
Met de oprichting op 1 juli van de Nederlands-Duitseonderzoekschool COACH is in Utrecht één van Europa'stoonaangevende klimaatcentra ontstaan. De internationalesamenwerking is volgens directeur prof. dr Jos van Lelieveld vooralvan belang voor het produceren van een zo accuraat mogelijkklimaatmodel. "We hopen dat ons model het beter zal doen dan datvan onze concurrenten."

Utrechtse onderzoekers met vier Europese partners in nieuwklimaatcentrum.

Erik Hardeman

De inwoners van Timmins, Ontario, konden deze zomer vrijweldagelijks een Nederlandse Cessna zien opstijgen. Doel van deexpedities was het uitvoeren van atmosfeermetingen op een hoogtevan tien kilometer boven de immense verlatenheid van deNoord-Canadese naaldwouden. Met die gegevens hoopt de Utrechtseklimaatonderzoeker prof.dr Jos Lelieveld meer zicht te krijgen opde invloed van bosbranden op de samenstelling van de atmosfeer.

"We verzamelen die gegevens omdat we in 1994 in de stratosfeerboven de Atlantische Oceaan relatief grote concentratieskoolmonoxide hadden aangetroffen. Nu komt in de stratosfeer zelfmaar heel weinig koolmonoxide voor en omdat we er altijd vanuitwaren gegaan dat deze stoffen uit lagere delen van de atmosfeer (detroposfeer) niet in de stratosfeer terecht kunnen komen, was dateen nogal onverwachte ontdekking. Sommige collega's geloofden onsaanvankelijk zelfs niet.

"Inmiddels is duidelijk dat de gevonden koolmonoxide vrijkomtbij enorme branden die regelmatig in die noordelijke bosgebieden -zowel in Canada als in Siberië - woeden. Kennelijk dringt dekoolmonoxide in die gebieden wel in de stratosfeer door."

Dat betekent volgens Lelieveld dat op hogere breedtes dus weldegelijk sprake is van luchttransporten van troposfeer naarstratosfeer, en dat is van des te meer belang omdat vliegtuigen hetgros van hun 'uitlaatgassen' precies in het grensgebied van dietwee 'sferen' produceren. "Wil je het effect van een toename vanhet luchtverkeer op de samenstelling van de atmosfeer kunnenvoorspellen, dan moet je dus over een atmosfeer-model beschikkenwaarin die wisselwerking is verwerkt. In het model dat we tot 1994gebruikten was dat niet het geval. De in Canada uitgevoerdeluchtmetingen moeten ons helpen om ons model in dit opzicht teverbeteren en te verfijnen."

Ambitieus

Het produceren van zo accuraat mogelijke wiskundige modellenvoor alle processen die invloed hebben op het klimaat op aarde. Datis volgens Lelieveld 'in a nutshell' waar het in hetklimaatonderzoek om draait. Een bekend voorbeeld is hetmeteorologisch model waarmee het KNMI het weer voorspelt. Maar hetklimaat op aarde wordt ook beïnvloed door een schierduizelingwekkend aantal andere processen van chemische, fysische enbiologische aard. Voor elk van die processen zijn deelmodellenopgesteld, en de uiteindelijke uitdaging voor klimaatonderzoekersis om die deelmodellen onderling zo te koppelen dat voor de heleaarde en atmosfeer één samenhangend model ontstaat,waarmee uitspraken kunnen worden gedaan over de verwachteontwikkeling van het klimaat.

Het spreekt voor zich dat een zo ambitieuze doelstelling alleenkan worden verwezenlijkt in grootschalige, multidisciplinairesamenwerkingsverbanden. Dat is dan ook een belangrijke reden voorde oprichting van de Nederlands-Duitse onderzoekschool COACh(Co-operation on Oceanic Atmospheric and Climate Change).

In COACh gaan de klimaatonderzoekers van de Utrechtseuniversiteit, het KNMI en het Rijksinstituut voor Volksgezondheiden Milieuhygiëne (RIVM) nauw samenwerken met hun collega's uitHamburg en Mainz.

Lelieveld: "In COACh krijgen we de mogelijkheid om de expertisevan de deelnemende groepen op de verschillende deelterreinen vanhet klimaatonderzoek te bundelen in een gekoppeld model. In datverband is de deelname van het Max-Planck-Instituut voorMeteorologie in Hamburg van groot belang. Dat is het enige van devijf deelnemende instituten dat beschikt over de expertise dienodig is om de complexe gekoppelde modellen, waaraan beleidsmakersbehoefte hebben, op te stellen en door te rekenen. Samen met hetMax-Planck-Intituut voor Chemie in Mainz voeren wij de metingen inde atmosfeer uit die nodig zijn om de modellen te toetsen. Het KNMIspeelt een belangrijke rol in het onderzoek naar de natuurlijkevariabiliteit van het klimaat. En met het RIVM hebben we deexpertise in huis om scenario's op te stellen die heel concreetduidelijk maken wat de effecten van klimaatveranderingen zijn opbijvoorbeeld het milieu en de volksgezondheid."

Met een kleine 150 medewerkers en promovendi heeft hetNederlands-Duitse samenwerkingsverband in de terminologie vanLelieveld 'voldoende kritische massa' om te kunnen concurreren metsoortgelijke centra elders in de wereld. Want de concurrentie omhet best werkende klimaatmodel is een belangrijke drijfveer voorhet onderzoek.

"De verschillen tussen de gehanteerde modellen betreffen vooralde accenten die worden gelegd al naar gelang de voorkeuren vanonderzoekers. Een chemicus zal geneigd zijn om chemische processenin de atmosfeer inzijn model een voorname rol te laten spelen,terwijl wolkenmensen meer de nadruk zullen leggen op dekleinschalige fysica van de wolkenvorming. Wij gaan in COACH hetatmosfeermodel van Hamburg gebruiken. Voor wat betreft de oceanenzijn we er nog niet uit. Er is zowel een goed Duits als een goedFrans model in omloop. Dit najaar zullen we de keuze maken. Enuiteraard hopen we dan dat ons model het beter zal doen dan dat vanonze concurrenten."

Warmterecord

Bij de officiële start van COACH op 1 juli hield Lelieveldin het Utrechtse Educatorium een kort en tot nadenken stemmendbetoog over de actuele stand van zaken. Hij constateerde dat deeerste vijf maanden van 1998 stuk voor stuk een warmterecord haddengebroken, en dat ook uit tal van andere waarnemingen blijkt dat hetop aarde warmer wordt en dat de zeespiegel stijgt.

"Ik wilde duidelijk maken dat we, als we op de huidige voetdoorgaan met het verbruiken van fossiele brandstof, een aantalbelangrijke klimaateffecten kunnen verwachten. Veel mensenrealiseren zich nog steeds onvoldoende dat de toenemendehoeveelheid CO2 in de atmosfeer ervoor zorgt dat het warmer wordtop aarde. Volgens onze huidige modellen kan de stijging van detemperatuur variëren van 0,05 graad tot meer dan een halvegraad per tien jaar. Dat is nog een grote marge en de komende jarenzal er dan ook veel werk moeten worden gestoken in het preciserenvan die voorspelling."

De internationale afspraken over CO2 reductie vormen nog niethet begin vormen van een serieuze aanpak van het energieprobleem,meent Lelieveld. Maar in tegenstelling tot veel sceptici heeft hijgoede hoop dat er tijdig alternatieve bronnen van energiebeschikbaar zullen komen.

Hij wijst op de voortvarendheid die de industrie een jaar oftien geleden opeens aan de dag legde toen duidelijk werd tot welkecatastrofe het gebruik van CFK's zou leiden voor het voortbestaanvan de ozonlaag.

Lelieveld: "ik denk dat iets dergelijks ook op het terrein vande energievoorziening zal gebeuren. We kunnen behoorlijk inventiefzijn, als de nood echt aan de man is. Na mijn voordracht werdgevraagd of ik niet pessimistisch werd van al die somberescenario's. Misschien klinkt dat gek voor een klimaatonderzoeker indeze tijd, maar van somberheid heb ik totaal geen last."