De geobserveerde en verwachte effecten van klimaatverandering

Transcriptie

1 De geobserveerde en verwachte effecten van klimaatverandering Prof. Dr. Rik Leemans Environmental Systems Analysis Groups Wageningen University 29 oktober 2015 NVV-symposium Klimaat & Energie, KNMI Prof. Dr. Rik Leemans S1 Het Syrische conflict: Droogte, klimaatverandering en effecten op gewassen Kelley CP, Mohtadi S, Cane MA, Seager R, Kushnir Y: Climate change in the Fertile Crescent and implications of the recent Syrian drought. Proceedings of the National Academy of Sciences 2015, 112: Gleick PH: Water, Drought, Climate Change, and Conflict in Syria. Weather, Climate, and Society 2014, 6: Prof. Dr. Rik Leemans S2 1

2 Klimaateffecten altijd al benoemd maar zijn in de loop van de tijd robuuster geworden Svante Arrhenius (1896) dacht dat de wereld may hope to enjoy ages with more equable and better climates Roger Revelle (1957) speculeerde in the US Congress dat het broeikaseffect een a violent effect on the earth s climate zal hebben, kusten zal doen overstromen en Texas en zuid-california in woestijnen zal verandereren Conservation Foundation (1963) in een bijeenkomst met experts in o.a. klimaat, visserij, bosbouw, landbouw kwam met een consensus statement The Earth will be changed, more than likely for the worse MIT (1970) concludeerde widespread droughts, changes in ocean level and so forth. Prof. Dr. Rik Leemans S3 Klimaateffecten altijd al benoemd maar zijn in de loop van de tijd robuuster geworden Svante Arrhenius (1896) dacht dat de wereld may hope to enjoy ages with more equable and better climates Roger Revelle (1957) speculeerde in the US Congress dat het broeikaseffect een a violent effect on the earth s climate zal hebben, kusten zal doen overstromen en Texas en zuid-california in woestijnen zal verandereren Conservation Foundation (1963) in een bijeenkomst met experts in o.a. klimaat, visserij, bosbouw, landbouw kwam met een consensus statement The Earth will be changed, more than likely for the worse MIT (1970) concludeerde widespread droughts, changes in ocean level and so forth. In de zeventiger en tachtiger jaren heeft de milieueffectrapportage zich ontwikkeld en worden effecten studies langzamerhand beter. Prof. Dr. Rik Leemans S4 2

3 Wat zijn effecten van veranderingen in CO 2 en klimaat? Andere factoren Andere broeikasgassen en aerosolen Kooldioxide (CO 2 ) Verzuring van de oceanen CO 2 +H 2 O <-> H 2 CO - +H + Klimaatverandering Verandering in neerslagpatronen Verandering in extremen Toename van temperatuur Beïnvloeding voorkomen van planten diersoorten Versterkte plantengroei (CO 2 - bemestingseffect) Verhoogde watergebruik efficiëntie (sluiten huidmondjes) Zeeniveaustijging Verandering waterbeschikbaarheid Beïnvloeding productiviteit van plant- en diersoorten Directe effecten Indirecte effecten Verandering voedselzekerheid Prof. Dr. Rik Leemans S5 Wat zijn effecten van veranderingen in CO 2 en klimaat? Andere factoren Andere broeikasgassen en aerosolen Kooldioxide De interactie tussen (CO 2 ) lokale klimaatverandering en de vele directe en indirecte effecten bemoeilijkt attributie van lokale geobserveerde effecten! Klimaatverandering Verandering in neerslagpatronen IPCC (1996): Unambiguous detection of climate induced changes in most ecological and social systems will prove extremely difficult in the coming decades. This is because of the complexity of these systems, their many non linear feedbacks and their sensitivity to a large number of climatic and non climatic factors, all of which Verandering are expected to continue waterbeschikbaarheid to change simultaneously Verandering in extremen Toename van temperatuur Zeeniveaustijging Beïnvloeding voorkomen van planten diersoorten Directe effecten Indirecte effecten Beïnvloeding productiviteit van plant- en diersoorten Verzuring van de oceanen CO 2 +H 2 O <-> H 2 CO - +H + Versterkte plantengroei (CO 2 - bemestingseffect) Verhoogde watergebruik efficiëntie (sluiten huidmondjes) Verandering voedselzekerheid Prof. Dr. Rik Leemans S6 3

4 The WG2 IPCC impact assessments ( ) Impacts Impacts, Adaptations & Mitigation of CC Impacts, Adaptation & Vulnerability Effecten op sectoren (landbouw, visserij etc.) en systemen (bossen, oceanen etc.) Gebruik van klimaatscenario s Gebruik van geïntegreerde klimaat, landgebruik en CO 2 scenario s Effecten op regio s Adaptatie Geobserveerde effecten Prof. Dr. Rik Leemans S7 NRC, 6 april 2007 Prof. Dr. Rik Leemans S8 4

5 Wat is gevaarlijke klimaatverandering? The burning-ember diagram Reasons for Concern Prof. Dr. Rik Leemans S9 Geobserveerde veranderingen in gemiddelde zonale neerslagverschillen Zhang et al. 2007, Nature Prof. Dr. Rik Leemans S10 5

6 Effecten op ecosystemen Stirling, I. and A. E. Derocher Effects of climate warming on polar bears: a review of the evidence. Global Change Biology 18: Prof. Dr. Rik Leemans S11 Snelle klimaatverandering en toenemende CO 2 is desastreus voor koraalriffen Hoegh-Guldberg et al Science 1) Stijgende CO 2 concentraties verzuren de oceanen. Dit vermindert de capaciteit van harde koralen om riffen te bouwen 2) Hoge temperaturen verdrijven de symbiotische algen uit de rif poliepen ( bleking ) = erg slecht nieuws voor koralen Prof. Dr. Rik Leemans S12 6

7 Snelle klimaatverandering en toenemende CO 2 is desastreus voor koraalriffen Voorbeelden hoe de toekomst er uit kan zien (foto s van het Great Barrier Reef) Gebleekt koraalrif Bedekts al grote gebieden gezond koraalrif en dit zal in de komende decennia verder uitbreiden Hoegh-Guldberg et al Science Dood rif Waarschijnlijk in hert midden van deze eeuw Prof. Dr. Rik Leemans S13 De effecten van Klimaatverandering op vegetatie en branden: Observaties Gonzalez et al Prof. Dr. Rik Leemans S14 7

8 De effecten van Klimaatverandering op vegetatie en branden: Projecties Gonzalez et al Prof. Dr. Rik Leemans S15 De effecten van Klimaatverandering op vegetatie en branden: Veranderingen Gonzalez et al Prof. Dr. Rik Leemans S16 8

9 De netto effecten op gewassen zijn onzeker en hangen sterk af van de mogelijke adaptatie mogelijkheden Prof. Dr. Rik Leemans S17 Geprojecteerde effecten op landbouw opbrengsten Prof. Dr. Rik Leemans S18 9

10 Economische effecten op landbouw in Nature vandaag If future adaptation mimics past adaptation, unmitigated warming is expected to reshape the global economy by reducing average global incomes roughly 23% by 2100 and widening global income inequality, relative to scenarios with out climate change. In contrast to prior estimates, expected global losses are approximately linear in global mean temperature, with median losses many times larger than leading models indicate. Prof. Dr. Rik Leemans S19 Gerrit Hansen PhD thesis Promotors: Max Affhammer (Univ. of Berkeley, California) & Rik Leemans (WUR) Prof. Dr. Rik Leemans S20 10

11 Gerrit s vijf stappen voor attributie van effecten o Formuleren van een hypothese: Identificeer een potentieel effect van klimaatverandering op een systeem; o Observatie van een klimaattrend in het relevante ruimtelijke domain en tijdspanne van dat systeem; o Identificatie van het gedrag van het systeem in de afwezigheid van klimaatverandering; o Demonstreer dat de geobserveerde verandering is consistent met het verwachte response op de klimaattrend en inconsistent met alle andere plausibele responses op niet-klimaattrends (i.e. detectie van effecten); o Analyseer de grootte van de bijdrage van klimaatverandering tot de overall verandering, relatief tot de bijdragen van de andere trends (i.e. attributie van effecten). Prof. Dr. Rik Leemans S21 Prof. Dr. Rik Leemans S22 11

12 Risks associated with reasons for concern are shown at right for increasing levels of climate change. Prof. Dr. Rik Leemans S23 De mitigatie (uitstoot vermindering) & adaptatie kloof Adaptatie Lijden Verminderde effecten door huidige mitigatie voorstellen Prof. Dr. Rik Leemans S24 12

13 De mitigatie (uitstoot vermindering) & adaptatie kloof Adaptatie Lijden Verminderde effecten door huidige mitigatie voorstellen Prof. Dr. Rik Leemans S25 Twee recente wetenschappelije rapporten die oproepen to meer en gecoordineerde actie! European Academies Science Advisory Council Stichting Biowetenschappen en Maatschappij is ondergebracht bij ZonMw. Prof. Dr. Rik Leemans S26 13

14 Dank voor Uw aandacht! Prof. Dr. Rik Leemans S27 14