Fakta, osäkerhet och förhållningssätt i klimatfrågan

Patrick Eriksson, docent i global miljömätteknik vid Chalmers, sammanfattar läget i klimatforskningen och rekommenderar stor försiktighet.

Överdrifter förekommer i alla offentliga samtal och klimatdebatten är sannerligen inget undantag. Debatten rymmer allt ifrån självsäkra förutsägelser om framtida klimatförändringar, till uttalanden om att hela klimatfrågan är ett misstag av forskarna. Eller kanske till och med en bluff? Det är förstås besvärligt för den oinvigde att samtidigt möta dessa diametralt olika ståndpunkter. De mediala turerna kring den ”klimatskandal” som kom att kallas Climategate(1) förvärrade situationen och detta bekymmersamma läge tycks bestå. Inte ens kurslitteraturen på universitetsnivå är besparad från denna kluvna inställning.(2) Här gäller det att reda ut vad som kan sägas med relativ säkerhet och vad som endast är åsikter.

Grundfakta
IPCC, den internationella klimatpanelen, har valt att främst föra fram observerade förändringar som argument för mänsklig påverkan på klimatet. Detta kan ge sken av att man försöker ”räkna baklänges”, att man söker en förklaring till förändringarna. Naturligtvis måste man objektivt fastställa orsaken, men förändringar liknande dem vi nu ser har faktiskt diskuterats sedan länge. Därför anser jag att IPCC:s presentation inte ger den klaraste bilden av kunskapsläget, utan jag vill börja ifrån andra hållet.

Det har varit känt i ett sekel att ökade halter av koldioxid i atmosfären ger en värmande effekt. Möjligheten att förbränning av fossila bränslen, som ju skapar utsläpp av koldioxid, skulle kunna påverka jordens temperatur har påpekats lika länge. När man diskuterar klimatets känslighet brukar man ange ökningen av jordens medeltemperatur vid en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären.  Den värmande effekten av denna fördubbling kan beräknas med hög noggrannhet (till 3.7 W/m2). Om vi först gör antagandet att allt annat förblir konstant, motsvarar en fördubbling av koldioxidhalten en temperaturhöjning på ca 1°C. De personer med en bakgrund inom geofysiken som är mest kända för sin kritik av IPCC:s slutsatser(3) ställer sig också bakom denna siffra.

Jag har själv upprepat beräkningarna med egenutvecklade program och studenter har gjort detsamma med allmänt tillgängliga program. De beräkningsverktyg som utnyttjats för dessa kontroller används även inom meteorologi och för tolkning av satellitdata, och är ytterst väl testade. Siffrorna ovan (3.7 W/m2 och 1°C) har en osäkerhetsmarginal i storleksordningen 10%, vilket i dessa sammanhang betyder att de kan ses som ”fakta”. Redan här bör det vara uppenbart att våra utsläpp av växthusgaser har en ej försumbar effekt.

Återkopplingar och deras osäkerhet
Men historien är långt ifrån slut här. Den initiala uppvärmningen sätter igång en hel kedja av förändringar, så kallade återkopplingar. Dessa kan både motverka (negativa återkopplingar) och förstärka (positiva återkopplingar) effekten av koldioxid. De viktigaste faktorerna är vad som händer med moln och vattenånga. När det gäller vattenånga är återkopplingen positiv. En högre temperatur innebär att mer vatten kan finnas som vattenånga i en luftvolym innan moln bildas, d.v.s. atmosfären kommer att innehålla mer vattenånga. Då vattenånga är den kraftigaste växthusgasen så är denna återkoppling mycket viktig. Uppskattningen är att detta ger en knapp fördubbling av den initiala förändringen av temperaturen. Vår fördubbling av koldioxid är nu alltså uppe i en temperaturhöjning av 1.5–2°C! Nu kommer vi till de verkliga osäkerheterna. Och här hittar vi först och främst molnighet. Ingen kan säga hur den förändras om vi skruvar på jordens termostat. Vi kan få mer moln, vilket skulle ge en kylande effekt. Detta då moln reflekterar bort solens värmande strålning. Men samma moln ger också en värmande effekt. Detta märks tydligt på vintern då molniga nätter oftast är betydligt varmare än nätter med klar himmel. Den värmande effekten beror vidare på höjden där molnen finns. Situationen är komplex och den slutgiltiga effekten av förändringar i molnighet kan därmed bli både positiv och negativ.

Molnens reaktion kan inte uppskattas på något enkelt sätt. Vårt huvudsakliga verktyg här är klimatmodeller. Tyvärr är sådana modeller storskaliga och måste behandla moln på ett ytterst förenklat sätt. Resultatet skiljer sig därför kraftigt åt mellan klimatmodeller. De kan uppskatta molnens återkoppling både som positiv och negativ beroende på detaljer i hur molnen beskrivs. Detta är en huvudorsak till att IPCC inte ger ett värde på temperaturökningen orsakad av den koldioxidfördubbling vi granskar, utan ett spann på 2 till 4.5°C. Och IPPC utesluter inte att värdet kan vara både högre och lägre, tyvärr med störst osäkerhetsintervall uppåt. Uppskattningar av klimatkänsligheten varierar alltså med mer än en faktor 2! IPCC erkänner och tar osäkerheterna på största allvar.

Som exemplifierats ovan redovisar IPCC tydliga feluppskattningar för sina siffror och påståenden. Detta har många, såväl påhejare som kritiker, missat. Det har vidare påståtts att IPCC bortser ifrån både det ena och andra. Ofta hänvisar man till någon webbplats, eller ger en felaktig referens till något vetenskapligt arbete. Man skulle önska att kritikerna var bara bråkdelen så noggranna med faktakontrollen som de (fullt berättigat) kräver att IPCC skall vara. Å andra sidan kan man lätt hitta en övertro när det gäller klimatmodellernas noggrannhet. Även på den ”troende sidan” har IPCC:s osäkerhetsmarginaler tappats bort under diskussionens gång.

Andra faktorer
Vi vet hur mycket vi har pressat upp halterna av växthusgaser och vi vet hyfsat väl hur temperaturen har förändrats under det sista seklet. Kan vi inte använda denna information för att fastställa klimatkänsligheten? Denna möjlighet har förstås undersökts och resultaten är med i IPCC’s granskning.

Huvudproblemet för en sådan analys är att vi också genererar stora mängder partiklar i atmosfären (aerosoler). Dessa partiklar reflekterar solstrålning (med vissa undan tag såsom sotpartiklar), men påverkar även egenskaperna hos moln. Man tror att molnen tenderar att både bli mer reflekterande och leva längre. Ökad reflektion och livslängd resulterar i en kylande effekt, men uppskattningarna av effektens storlek går vitt isär: allt ifrån marginella värden till en kylning nästan lika stor som den värmande effekt vi har orsakat via växthusgaser. Om man tror att partiklarna har en liten effekt så får man en låg klimatkänslighet, och motsatsen om man tror på hög kylande effekt av partiklar. Det är dock inte en långsiktig lösning att använda partiklar för att uppväga koldioxidens värmande effekt. Partiklarna utgör en stor hälsofara och vi måste därför i stället minska mängden partiklar i atmosfären.

Den alternativa förklaring till ökningen av jordens medeltemperatur som främst förs fram är förändringar i solstrålning. En viss ökning av solens intensitet under början av 1900-talet är trolig och beaktas av IPCC. Men sedan 1978 har vi direkta mätningar av solintensiteten och de visar ingen generell ökning, trots en samtidig, väl uppmätt, temperaturökning. Tankar på indirekt inverkan av solen via avlänkning av kosmisk strålning har även framförts, men inga konkreta teoretiska eller praktiska belägg för hypoteserna har hittats.

Förhållningssätt
Det råder alltså ingen tvekan om att vi påverkar klimatet. Men vi vet inte hur känsligt klimatet är för våra störningar. Även om vi skulle veta exakt hur mänskligheten agerar framöver så kan vi långt ifrån förutsäga hur klimatet förändras. Vi vet helt enkelt inte hur klimatsystemet fungerar fullt ut. Ingen detaljerad beskrivning av framtidens klimat har vetenskaplig grund. Detta inkluderar också påståendet att ingen förändring kommer att ske. Det är bara ett av alla möjliga framtidsscenarier, med försumbar sannolikhet.

Hur ska vi då förhålla oss till denna osäkerhet? En jämförelse med nedbrytningen av ozonlagret, ett annat globalt miljöproblem, är intressant. Ozonlagret finns i stratosfären (ett höjdlager ca 10-50 km ovan jordytan) och våra kunskaper om denna del av atmosfären hade stora brister när det miljöhotet uppmärksammades. När man tog de första konkreta besluten mot användandet av freoner (boven i detta drama) byggde det helt på teori, det fanns inga observationsdata till stöd. Beslutsunderlaget var alltså betydligt skralare än vad vi idag har i klimatfrågan. Det kan tilläggas att det även här fanns en kraftig lobbyverksamhet emot insatser. Något senare upptäckte man ozonhålet över Antarktis, något som ingen hade förutsett. Frågan är om vi nu ser ett ”ishål” växa fram i Arktis? Våra utsläpp av skadliga varianter av freoner är nu en bråkdel av vad de var på 1980-talet. Trots detta kan vi bara se en första antydan till ett tjockare ozonlager. Fördröjningen beror på att de tidigare utsläppta freonerna har ansamlats i atmosfären och bara sakta transporteras upp till stratosfären, vilket innebär att klor fortfarande frigörs och bryter ned ozon. Vi har här ett tydligt exempel på hur utsläpp för decennier sedan orsakar skadliga effekter idag.

När det gäller koldioxid möter vi än större tidsförskjutningar. Det tar decennier innan en koldioxidökning ger fullt utslag i klimatsystemet och det skulle ta sekler för koldioxidhalten att sjunka ner till den ostörda nivån även vid ett totalt stop för utsläpp. Det är alltså en mycket farlig inställning att ta osäkerheter i klimatfrågan till intäkt för att inte agera. Vi kan helt enkelt inte ”vänta och se”. Om vi hamnar i ett oönskat klimatläge går det inte att ta ett steg tillbaka och prova en annan väg. Då har vi redan slagit in på en enkelriktad väg som svänger ytterst långsamt tillbaka till utgångspunkten.

Nej, vi måste inse begränsningarna i vår förmåga att förutsäga framtiden och fatta beslut därefter. Med andra ord, vi måste agera enligt de mer pessimistiska uppskattningarna för att skapa en säkerhetsmarginal. Detta betyder att vi snarast måste börja genomföra åtgärder och på samma gång försöka förbättra vår kunskap om klimatet.

För att förhoppningsvis finna att vi kan dra ner på takten när det gäller åtgärder. Eller att vi måste fortsätta i samma takt.

Noter

1. För en sammanfattning av ”Climategate” se exempelvis Vetenskapens värld (SVT, 101108) och https://en.wikipedia.org/wiki/Climatic_Research_Unit_email_controversy.

2. I ett kurskompendium på KTH ägnades flera stycken åt en helt egen tolkning av klimatfrågan, för att inte säga ren smutskastning av IPCC. Dessa stycken är nu borttagna (DN och Ny Teknik, 101130).

3. Richard Lindzen internationellt och inom Sverige Gösta Wallin.