Wat is er overgebleven van de cri de coeur uit het rapport van de Club van Rome (1972), dat binnen 30 jaar de fossiele brandstoffen op zouden raken? Waar is de zure regen gebleven, die in de jaren tachtig tot alarmerende berichten leidde. En waar is het gat in de ozonlaag gebleven (1985)? Deze catastrofale ontwikkelingen lijken als sneeuw voor de zon te zijn verdwenen. Maar niet getreurd, er heeft zich alweer een nieuw actueel probleem aangediend: klimaatverandering. Nou ja, nieuw, aan het einde van de 19de eeuw was al bekend dat (met name) de concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer bepalend is voor de temperatuur op aarde: het zogenaamde broeikaseffect. Hoe hoger de concentratie, des te hoger de temperatuur. Of is het andersom? Als de energietransitie van fossiel naar duurzaam niet snel genoeg verloopt, dan zullen we te kampen krijgen met:
een hogere temperatuur van de atmosfeer en de oceanen,
meer extreme weersomstandigheden, zoals hittegolven en orkanen,
de teloorgang van de biodiversiteit en bepaalde ecosystemen,
afnemende zoetwatervoorraden,
een zeespiegelstijging en
een toenemende migratie, omdat in sommige landen voedselproductie onmogelijk wordt.
Alarmerend? Zeker, maar de mensheid gaat dit fixen, want het leven is volgens velen immers maakbaar. We vergeten hierbij echter dat de response bij het manipuleren van complexe systemen wel eens heel anders kan uitpakken dan we denken.
In de medische wereld is men bekend met het woord ‘iatrogenese’, dat zoiets betekent als: ingrijpen in een systeem is vaak schadelijker dan het systeem met rust laten. Dat heeft alles te maken met de risico’s op complicaties die er zijn bij het ingrijpen in complexe systemen. De oorzaak hiervan is dat input A niet-lineair gerelateerd is aan output B. Veel anekdotische en schrijnende voorbeelden zijn te lezen in het boek ‘De Mens, Een kleine geschiedenis van onze allergrootste fuck-ups’ van Tom Phillips. Hier volgen enkele voorbeelden.
De Engelsman Thomas Austin ging halverwege de 19de eeuw in Australië wonen. Hij wilde daar als een traditionele landjonker leven en bedacht dat het leuk zou zijn om voor de jacht enkele diersoorten uit Engeland naar Australië te laten overkomen. Naast fazanten, patrijzen en hazen, importeerde hij ook vierentwintig konijnen. Moet kunnen, zou je zeggen. Maar dit groepje konijnen plantte zich razend snel voort, wat er toe leidde dat er een ware konijnplaag volgde. In de jaren ’20 van de vorige eeuw schatte men de totale populatie op tien miljard.
De drooglegging van Amerika tussen de jaren 1920 en 1933 leidde er inderdaad toe dat er veel minder mensen aan de drank geraakten. Maar de georganiseerde misdaad tierde welig en trachtte een monopolie positie in de alcoholindustrie te krijgen. Het gevolg was dat de misdaadcijfers de pan uit rezen en men het alcoholverbod uiteindelijk weer moest prijsgeven.
En het mooiste voorbeeld vond ik het verhaal over Mao Zedong, die zijn eigen volk met de beste bedoelingen in een hongersnood stortte. Hij beredeneerde dat het grote aantal mussen in zijn land een deel van de oogst opvrat waarmee zestigduizend extra Chinezen gevoed zouden kunnen worden. Hij beval zijn volk om zoveel mogelijk mussen te doden. Maar wat bleek, die mussen vraten ook insecten, met name sprinkhanen. De dood van miljoenen mussen resulteerde uiteindelijk in een compleet mislukte oogst, omdat hordes sprinkhanen de vrije hand kregen om zich door de graanvelden heen te vreten.
De vleugelslag van een vlinder in Brazilië zou maanden later een orkaan in Texas kunnen veroorzaken. De Amerikaanse wiskundige en meteoroloog Edward Lorenz deed deze anekdotische uitspraak in 1961. De uitspraak is bekend geworden onder de naam ‘butterfly effect’. Daarmee wordt aangegeven dat microscopische veranderingen in de beginwaarden van een dynamisch systeem (input A), macroscopische gevolgen (output B) kunnen hebben. Inmiddels is dit principe uitgegroeid tot een volwaardig deelgebied binnen de wiskunde, namelijk de chaostheorie. Binnen deze tak van wetenschap onderzoekt men complexe dynamische systemen.
Zowel omstandigheden ver van evenwicht, als minieme veranderingen in een van de parameters van een complex dynamisch systeem, kunnen verregaande consequenties hebben op de aanvankelijke stabiliteit van dat systeem. Soms is het niet-ingrijpen (maar meebewegen) het beste dat men kan doen. In het taoïsme wordt dat ‘wu wei’ genoemd. Maar ja, daarmee krijg je natuurlijk geen eervolle vermelding in de annalen. Welke ingrepen zijn nog gepast om een bepaalde uitzonderlijke situatie te bestrijden, zodanig dat de interventie uiteindelijk niet meer ellende veroorzaakt dan de uitzonderlijke situatie zelf?
Terug naar het broeikaseffect. Hoe weten we zeker dat we door onze interventies geen grotere ramp veroorzaken, dan de huidige catastrofale toekomstscenario’s die ons bij ongewijzigd beleid zouden overkomen? We morrelen aan de knoppen van één van de grootste, meest complexe en globale systemen, dat onder andere van vitaal belang is om überhaupt te kunnen blijven leven, namelijk: de longen van de aarde, de broodnodige zuurstofproductie voor ons bestaan. We kunnen het ons niet permitteren dat we na een noodlottige interventie moeten stellen: ‘Oeps, dat zagen we niet aankomen.’.
Anderzijds is de mens de veroorzaker van de toegenomen koolstofdioxideconcentratie, dus zou je zeggen, dat we die ook zelf weer moeten reduceren. Maar waarom zouden we niet op het regeneratieve vermogen van het complexe regelsysteem kunnen vertrouwen?
De veranderingen tijdens de ijstijden en interglacialen werden voornamelijk veroorzaakt door de sterke terugkoppelingen tussen de temperatuur en de concentratie van broeikasgassen (koolstofdioxide en methaan). De wederzijdse afhankelijkheid van deze twee variabelen lijkt een kip-ei-verhaal, maar uit metingen is gebleken dat eerst de temperatuur steeg en pas daarna de koolstofdioxideconcentratie. Bij een hogere temperatuur is de oplosbaarheid van CO2 in water immers kleiner, waardoor de concentratie in de atmosfeer juist groter wordt en de temperatuur dientengevolge weer verder toe zal nemen.
Onderzoekers hebben een verklaring gevonden voor het stijgen van de temperatuur. In hun studie leggen de onderzoekers uit dat, wanneer de baan van de aarde rond de zon aan de juiste voorwaarden voldoet (zie onderstaande afbeelding), ijsbergen steeds verder weg van Antarctica beginnen te smelten.
De volgende passage beschrijft het ontstaan van een ijstijd en is afkomstig van de website:
“In de studie laten we zien dat aan het begin van een ijstijd, het traject van ijsbergen (die i.t.t. oceaanwater altijd zoet zijn) in de Zuidelijke Oceaan afkomstig van Antarctica veranderen,” aldus Ziegler. “Ze smelten veel verder naar het noorden. Deze smeltlocatie is belangrijk, omdat het zoetere water een lagere dichtheid heeft dan zout zeewater en het op die manier de mondiale circulatiepatronen beïnvloedt.” Het betekent dat er enorme hoeveelheden zoet water van de Zuidelijke Oceaan naar de Atlantische Oceaan stromen. Naarmate de Zuidelijke Oceaan daardoor zouter wordt en de Noord-Atlantische Oceaan zoeter, ontstaan er drastische veranderingen in de grootschalige circulatiepatronen die de oceanen kenmerken. Daarmee wordt er ook CO2 aan de atmosfeer onttrokken, met een vermindering van het broeikaseffect als gevolg. En zo ontstaat vervolgens een ijstijd.
Het zelfregulerende systeem dat verantwoordelijk is voor de oceanisch-atmosferische klimaatverandering wordt in deze eeuw niet getriggerd door de grotere afstand van de aarde tot de zon, maar door de toegenomen koolstofdioxideconcentratie waar de mens verantwoordelijk voor is. Het natuurlijke terugkoppelingsmechanisme werkt echter precies hetzelfde. Ten gevolge van het steeds noordelijker smelten van de uit zoetwater bestaande ijsbergen, zal het stromingsprofiel van het oceaanwater beïnvloed worden. Daardoor kan er in de oceanen uiteindelijk meer CO2 op lossen en zal het broeikaseffect afnemen. De atmosferische temperatuur gaat daardoor vanzelf weer omlaag (zou je denken). De natuurlijke periodiciteit van ijstijden en interglaciale perioden is echter wel verstoord door de mens, maar de vraag is of dat erg is.