Donderdag 27 juni 2019

De planeet verandert sneller dan de wetenschap nog kan volgen

Geschreven op 26-04-2016

Bron: De Morgen/The New York Times/William B. Gail

 

Beeld u een toekomst in waarin al onze kennis over de aarde - onze uitgebreide ervaring met weertrends, voortplanting van vissen, migratiepatronen, plantenbestuiving, enzovoort - alsmaar meer achterhaald is. Naarmate de decennia voorbijglijden leert onze kennis over het verleden van de aarde ons alsmaar minder over de toekomst.
Als het gaat om het begrijpen van de planeet, dan gaat onze beschaving duistere tijden tegemoet.

Om dat te vatten, moeten we naar de tijd van onze kleinkinderen, zowat een eeuw verder in de toekomst. De aanzienlijke opwarming van de aarde is een feit, zoals wetenschappers voorspeld hadden. De aloude, steeds weer herhaalde patronen waarop de mensheid al millennia lang steunt om zowat alles, gaande van infrastructuur tot landbouw, te plannen, zijn niet meer zo betrouwbaar. De cycli die in de moderne geschiedenis redelijk stabiel waren, worden ontregeld door fundamentele veranderingen in temperatuur en neerslag.

Naarmate de opwarming stabiliseert, tekenen nieuwe patronen zich af. Aanvankelijk zijn die verwarrend en moeilijk vast te pinnen. Wetenschappers merken gelijkenissen op met de aarde toen die uit de laatste ijstijd kwam. Zulke nieuwe patronen moeten jaren, soms decennia, aanhouden om zich voluit te manifesteren, ook als we ze observeren met de meest geavanceerde systemen. Tot het zover is, zullen landbouwers moeilijk seizoenspatronen kunnen voorspellen en zullen ze regelmatig de foute gewassen planten. Vroege signalen van droogte zullen niet opgemerkt worden, en dure irrigatie zal op de verkeerde plekken aangelegd worden. Overal zullen er verstorende effecten zijn voor de samenleving.

Zo'n nieuwe duistere tijd wordt alsmaar waarschijnlijker. In een recent rapport concluderen de National Academies of Sciences, Engineering and Medicine dat de door de mens veroorzaakte opwarming van het klimaat nu al de patronen wijzigt van een paar extreme weersfenomenen. Maar het rapport zweeg over een ruimere implicatie: de ontregeling van de natuurpatronen zal wellicht veel verder gaan dan extreem weer, en de gevolgen zullen veel verder reiken.

Onze kennis van de aarde, die grotendeels gebouwd is op de historische observatie van patronen, is altijd cruciaal geweest voor de vooruitgang van de maatschappij. Vroege culturen volgden het patroon van eb en vloed op en gaven de gestaag toenemende kennis over de jacht en de landbouw door van generatie op generatie. De wetenschap versnelde dat leerproces met geavanceerde observatiemethoden en technieken om patronen op het spoor te komen. Die stellen ons in staat de toekomst te voorspellen met een betrouwbaarheid die onze voorouders zich niet konden voorstellen.

Maar naarmate de aarde opwarmt, zal onze historische kennis sneller achterhaald raken dan we nieuwe inzichten opdoen. Sommige patronen zullen hard veranderen, andere zullen grotendeels ongewijzigd blijven. Hoe dan ook wordt het moeilijk te voorspellen wat er zal veranderen, hoe hard en wanneer.

De lijst van mogelijke verstoringen is lang en alarmerend. Het kan gaan om mislukte oogsten door bijvoorbeeld sprinkhanenplagen als gevolg van de droogte; een toename van bosbranden; de dynamiek van de voedselketen roofdier-prooi; het vinden van bebouwbaar land en de voorspelbaarheid van oogsten.

Historici van de komende eeuw zullen het belang inzien van de afname van ons vermogen om de toekomst te voorspellen. Ze zullen de decennia die nu in het verschiet liggen misschien gaan beschouwen als de periode waarin de mensheid, ondanks de snelle technologische en wetenschappelijke vooruitgang, haar 'piekkennis' bereikte over de planeet. Ze zullen opmerken dat er vele decennia nodig zijn voor de samenleving hetzelfde kennisniveau haalt.

Eén uitzondering op patroongebaseerde kennis is het weer, waarvan de onderliggende fysica bepaalt hoe de atmosfeer beweegt en zich aanpast. Omdat we de fysica begrijpen, kunnen we de atmosfeer vervangen door computermodellen. Observatie door weerstations en satellieten vormt de basis voor de modellen, die een voorspelling berekenen voor de manier waarop het weer zal evolueren. Vandaag de dag zijn die modellen redelijk accuraat over een week, misschien zelfs twee.

Landbouwers moeten echter een seizoen of meer vooruitdenken. Hetzelfde geldt voor infrastructuurplanners die nieuwe energie- en watersystemen ontwikkelen. Misschien is het haalbaar om mettertijd een maand of zelfs een seizoen op voorhand te voorspellen. We slagen er ook almaar beter in bruikbare wereldwijde en regionale klimaatprojecties te maken tien jaar of zelfs meer op voorhand.

De periode daartussen is de grote uitdaging. Zonder substantiële wetenschappelijke doorbraken zullen we afhankelijk blijven van op patronen gebaseerde methoden voor tijdspannes tussen een maand en tien jaar. Maar naarmate de planeet opwarmt, zal het almaar moeilijker worden om die patronen te ontwaren. Dat wordt een groot probleem van regio's op aarde die getroffen worden door El Niño, moessoncycli en andere weersvariabiliteit op de lange termijn. Extreem weer voorspellen wordt wellicht nog moeilijker dan het nu al is.

De oceanen, die een belangrijke rol spelen bij de opwarming van de aarde, zullen ook sterk veranderen naarmate de temperaturen stijgen. De oceaanstromen en circulatiepatronen evolueren in de loop van decennia of langer, en daardoor verandert ook de visserij. We hebben geen betrouwbare, op natuurkunde gebaseerde modellen die verklaren hoe dat werkt. Onze beste kennis is gebouwd op wat het in het verleden hebben vastgesteld, zoals de manier waarop vissersbevolkingen reageren op de cyclus van El Niño.

De klimaatverandering zal onze zo al beperkte mogelijkheden om betrouwbare voorspellingen te doen nog verder aantasten.

Onze kennis van de aarde is in de voorbije decennia enorm toegenomen, wat de mensheid veiliger en welvarender gemaakt heeft. Maar naarmate de patronen die we verwachten ontregeld worden door de opwarming van de aarde, zal het almaar moeilijker worden om de groeiende wereldbevolking te voeden en de welvaart in stand te houden gezien de beperkte grondstoffen. Nieuwe wetenschappelijke ontwikkelingen zijn onze grootste hoop om dat te doen, maar zijn zeker geen garantie.

Onze kleinkinderen zouden weleens minder kunnen weten over hun planeet dan wij vandaag. Die erfenis willen we hen echt niet nalaten. En toch staan we op het punt om dat te doen.

© 2016 The New York Times