Klimaatmodellen vergeleken met geologische bewijzen

Een internationaal team milieu- en klimaat-wetenschappers, onder leiding van VU-wetenschapper Paolo Scussolini, testte klimaatmodellen met geologisch bewijs uit vroegere tijden. Door het bestuderen van het geologische verleden kunnen we belangrijke lessen leren over de toekomst van ons klimaat.

20-11-2019 | 20:30

Het onderzoek is deze week gepubliceerd in Science Advances. Vanuit de VU zijn ook Pepijn Bakker, Dim Coumou, Philip Ward en Jeroen Aerts bij het onderzoek betrokken.

Om het klimaatsysteem te begrijpen hebben onderzoekers realistische theoretische representaties nodig: mondiale klimaatmodellen. Als deze modellen de kenmerken van het geobserveerde klimaat goed weergeven dan kunnen ze erop vertrouwen dat ze ook toekomstige klimaatveranderingen kunnen voorspellen.

Goede klimaatvoorspellingen zijn cruciaal voor de samenleving, om de juiste beslissingen te nemen en ons aan te passen. Klimaatmodellen worden met grote regelmaat vergeleken met het huidige klimaat, maar het is belangrijk om ook vast te stellen of ze ook sterk-verschillende klimaten goed weer kunnen geven.

Het laatste interglaciaal
Dit is enkel mogelijk door terug te gaan in het verre geologische verleden. Een uitermate interessante periode is het laatste interglaciaal (ongeveer 125.000 jaar geleden), dat is namelijk de meest recente periode dat het klimaat warmer was dan vandaag de dag, in ieder geval in het noordelijk halfrond.

In deze studie heeft het team hier op twee manieren onderzoek naar gedaan. Ten eerste hebben ze experimenten uitgevoerd met zeven recente mondiale klimaatmodellen (onderdeel van CMIP6), en wel voor het laatste interglaciaal en voor het pre-industriële klimaat. Op basis hiervan hebben ze een wereldkaart met verschillen in neerslag tussen de twee klimaten kunnen maken. Ten tweede hebben ze alle bestaande kennis van neerslag gedurende het laatste interglaciaal samengevoegd. Dit is kennis die is opgebouwd uit tientallen jaren geologisch veldwerk: aanwijzingen uit fossielen, stalagmieten, diepzee-sedimenten en vele andere bronnen.

Modellen werken goed
Uit de vergelijking tussen de klimaatmodellen en geologische bewijzen blijkt dat de modellen goed in staat zijn om de belangrijkste veranderingen in neerslag gedurende het laatste interglaciaal weer te geven, bovenal in het noordelijk halfrond. In dat deel van de wereld laten beide een toename in de neerslag zien, vooral in de moessongebieden en op de hogere breedtegraden. In het zuidelijk halfrond was er mogelijk een vermindering van de neerslag, maar dit patroon is minder uitgesproken.

Het laatste interglaciaal is niet helemaal representatief voor ons toekomstige klimaat: toentertijd was de opwarming het resultaat van veranderingen in de verdeling van de instraling van de zon, terwijl ons toekomstige klimaat verandert door toedoen van een toename in de concentraties van broeikasgassen.

Ondanks dit verschil is de opwarming van het noordelijk halfrond, zeker op de hogere breedtegraden, zeer vergelijkbaar tussen de twee periodes. Het is daarom aannemelijk dat de mechanismen die verantwoordelijk waren voor de veranderingen in neerslag gedurende het laatste interglaciaal ook in de toekomst een belangrijke rol zullen spelen.