In grote delen van de wereld merken we de gevolgen van klimaatverandering: droogtes die langer duren, heel veel regen in korte tijd en nog hetere hittegolven.
Na zulk extreem weer, vragen mensen zich vaak af of dit door klimaatverandering komt. Om deze vraag snel te kunnen beantwoorden, gebruiken onderzoekers een methode die “klimaatattributie” heet.
Bij zo’n onderzoek, een klimaatattributiestudie, kan vaak al binnen een aantal weken gezegd worden of klimaatverandering het extreme weer beïnvloed heeft. Om dat te doen, volgen de onderzoekers deze stappen:
- Welk weerextreem gaan we onderzoeken? (trigger)
Vaak wordt zo’n onderzoek gestart vanwege de grote impact van een weersextreem. Mensen willen dan weten: was dit toeval of heeft klimaatverandering dit veroorzaakt of erger gemaakt? Bijvoorbeeld, de zware regenval en overstromingen in Limburg, België, Luxemburg en Duitsland in 2021,. Meer dan 200 mensen kwamen om het leven en er was veel schade. Zo’n heftige gebeurtenis kan de aanleiding zijn om een klimaatattributie te starten.
- Welke aspecten van het extreme weer waren het belangrijkst? (definitie)
Nadat een gebeurtenis is gekozen, kijken ze goed naar wat ze precies gaan onderzoeken. Welk onderdeel van het weer had de meeste impact? Welk gebied kiezen ze precies? Om op het geval van de zware regenval terug te komen: was het de neerslag die in 24 uur viel, of over een langere periode? Kijken ze naar het hele gebied van de overstromingen of alleen naar het gebied met de meeste schade?
Daarna beoordelen ze of er wel genoeg betrouwbare metingen zijn om een goede studie te doen, en zoeken ze naar lokale experts die het gebied goed kennen en extra uitleg kunnen geven over de metingen. Aan de studie naar de overstromingen werkten bijvoorbeeld experts uit Duitsland, België en Nederland, en ook experts op het gebied van extreme regenval.
- Hoe zeldzaam was dit en hoe is dit veranderd? (trend analyse observaties)
Vervolgens vergelijken de onderzoekers het extreme weer met de waarnemingen uit het verleden. Zo onderzoeken ze of dit soort weerextremen nu vaker optreden dan vroeger. In het geval van de zware regenval was dit best moeilijk omdat zoiets in dit gebied nog niet eerder was voorgekomen in de waarnemingen. Om toch iets over de zeldzaamheid te kunnen zeggen werd daarom naar een groter gebied gekeken, ongeveer van De Alpen tot aan Nederland. Daaruit bleek dat de zware regenval in het huidige klimaat ongeveer 1x in de 400 jaar voorkomt, en dat de kans sinds 1900 is toegenomen.
Maar dat betekent nog niet direct dat klimaatverandering de oorzaak is. Andere factoren kunnen ook een rol spelen, zoals veranderingen in landgebruik. Om dat uit te zoeken gebruiken onderzoekers klimaatmodellen.
- Welke modellen kunnen het weerextreem representeren? (evaluatie klimaatmodellen)
Onderzoekers gebruiken klimaatmodellen om te zien of klimaatverandering de waargenomen trends veroorzaakt. Ze kiezen daarvoor klimaatmodellen die het extreme weer realistisch kunnen nabootsen. Als een model het weersextreem niet goed kan weergeven, dan kan het namelijk ook niets zeggen over veranderingen in het optreden ervan. Voor de overstromingen in Duitsland, België en Limburg werden verschillende modellen gebruikt, ook gedetailleerde modellen die goed zijn in het nabootsen van extreme neerslag.
- Welk deel van de waargenomen trend kan worden toegeschreven aan klimaatverandering? (analyse klimaatmodellen)
De geselecteerde klimaatmodellen helpen onderzoekers om te kijken welke rol klimaatverandering speelt. Niet alleen in de kans van optreden van het extreme weer maar ook in de verandering in intensiteit. De onderzoekers laten het klimaatmodel rekenen in het huidige klimaat, en in het klimaat van 1900, toen er nog nauwelijks door mensen veroorzaakte klimaatverandering was, en ze vergelijken de uitkomsten. Het verschil tussen deze twee ‘werelden’ geeft aan hoeveel groter de kans op een weersextreem nu is geworden, in een opwarmende wereld.
- Wat is het totaalbeeld van de rol van klimaatverandering? (synthese)
Onderzoekers combineren de resultaten van minstens twee, maar liefst meer klimaatmodellen met de berekeningen op basis van de waarnemingen om een duidelijk beeld te krijgen. Ze trekken een gezamenlijke conclusie over de invloed van klimaatverandering op de kans op en de sterkte van een specifiek weerextreem. Bij de zware regenval bleek de kans op het optreden van een vergelijkbare gebeurtenis 1,2 tot 9 keer zo groot te zijn in het huidige klimaat als in het klimaat rond 1900. De intensiteit bleek toegenomen met 3 tot 19%.
- Hoe belangrijk zijn andere (maatschappelijke) factoren? (kwetsbaarheid)
Naast het extreme weer bepalen ook de maatschappelijke omstandigheden hoe groot de impact kan zijn. Daarom kijken onderzoekers ook naar de kwetsbaarheid van de samenleving hiervoor. Bij de overstromingen speelden bijvoorbeeld de begroeiing, de infrastructuur en het waterbeheer een rol. Op sommige plekken richtten de overstromingen hierdoor meer schade aan dan op andere plekken.
- Hoe zorgen we dat de resultaten zowel begrijpelijk als waarheidsgetrouw verteld worden? (communicatie)
Als het onderzoek klaar is moeten de resultaten goed worden uitgelegd aan verschillende doelgroepen: wetenschappers en beleidsmakers, maar ook de media en het algemene publiek. Het is belangrijk dat dit op een wetenschappelijk accurate manier gebeurt, maar dat het ook nuttig en begrijpelijk is voor de verschillende doelgroepen.
Early Warning Centre en World Weather Atrribution
In Nederland worden de studies naar temperatuurextremen en grootschalige neerslag gedaan binnen het Early Warning Centre van het KNMI [1,2]. Bij internationale studies wordt samengewerkt met het World Weather Attribution consortium (WWA).
World Weather Attribution (WWA) is een internationaal team van klimaatwetenschappers dat klimaatattributiestudies doet [3]. Het is mede opgericht door het KNMI. De eerste studie ging over het (toendertijd) recordwarme jaar 2014 in Europa. Sindsdien heeft WWA vele studies uitgevoerd. Regelmatig worden sterke verbanden met klimaatverandering gevonden. Bij weer andere natuurrampen vond WWA juist geen duidelijk verband met de opwarming van de aarde.
Figuur 1 toont een overzicht van snelle attributie van weerextremen in Europa van 2015 tot 2022. Hierin is te zien dat sommige weersextremen duidelijk aan klimaatverandering kunnen worden gekoppeld, bijvoorbeeld de hittegolf in Nederland in 2018. Bij andere weersextremen wordt geen duidelijk verband gevonden, zoals bij de storm van januari 2018 (Friederike) boven West-Europa.
Figuur 1: Overzicht van snelle attributie van weerextremen in Europa 2015-2022. Door de mens veroorzaakte klimaatverandering heeft de rode events aantoonbaar beïnvloed, blauwe niet. Bron: carbonbrief.org