27 maj 2015

Richard Alley: "Did we blow it?"

Richard Alley talar under rubriken "Crumbling Ice Cliffs? Not-So-Good News for Low Coasts.", INSTAAR seminariet den 6/4, om Västantarktis och klimatförändring:

11 apr. 2015

Kungliga Vetenskapsakademin: Den vetenskapliga grunden för klimatförändringar

Kungliga Vetenskapsakademin (KVA) har publicerat ett nytt utalande om klimatförändringarna. Rapporten har tagits fram av en arbetsgrupp ledd av Henning Rodhe, och bygger på en workshop som KVA organiserade förra våren. Den innehåller väl inga större överraskningar. Här är ett urval från rapporten (kursiv text):
Det är svårt att förklara uppvärmningen under de senaste 50 åren med enbart
naturliga faktorer. Det innebär att mänskliga aktiviteter bidragit till uppvärmningen.
Denna slutsats stöds bland annat av mönstret med en uppvärmning av de lägre
luftskikten (troposfären) och en avkylning högre upp (stratosfären). Däremot kan
uppvärmningen under slutet av 1800-talet och början av 1900-talet mycket väl ha
dominerats av naturliga faktorer. 
Det här är lite klumpigt formulerat: det finns också positiva bevis för att mänskliga aktiviteter bidragit till uppvärmningen. Vi vet att CO2 är en växthusgas, och en ökning av dess halt i atmosfären pga mänskliga aktiviteter förväntas ge en uppvärmning.
Den observerade avsmältningen av glaciärer, minskningen av den Arktiska havsisen, höjningen av havsnivån och uppvärmningen av oceanerna är konsistent med den globala temperaturökningen. Mellan 1870 och 2005 steg havsytan med ca 1,5 mm per år medan den under perioden 1993-2013 steg ca 3 mm per år. Såväl djuphavets värmefördelning som inlandsisar och stora glaciärer reagerar på temperaturökningen med betydande eftersläpning. Även om en stabilisering av jordens temperatur skulle ske kommer havsytan att fortsätta att stiga under flera hundra år som ett resultat av den uppvärmning som redan skett under 1900-talet. Havets yttemperatur varierar regionalt i perioder om tiotals år, vilket illustrerar klimatsystemets komplexitet, behovet av mer tillförlitliga mätdata som sträcker sig över längre tidsperioder, och behovet av en djupare förståelse av bakomliggande mekanismer. 
Det är viktigt att komma ihåg att effekterna av vad vi gör idag slutar inte med det här seklet. Det kommer att påverka efterkommande generationer 100-tals eller 1000-tals år framåt i tiden.
Frågan om hur klimatsystemet svarar på en yttre påverkan är komplex och kan på ett tillförlitligt sätt bara bestämmas för perioder som är flera decennier långa och för Jorden eller halvkloten som helhet. Detta förhållande stöds både av empiriska studier och av modellsimuleringar. Trender för kortare perioder är opålitliga och döljs av klimatsystemets inneboende variabilitet. Uppvärmningen i atmosfären tycks under de senaste 15 åren ha avstannat. Orsaken till detta är oklar men en bidragande faktor är sannolikt att värme under denna tid tagits upp och lagrats i haven.
Man ska alltså inte dra för stora växlar av trender för korta tidsperioder (något som vi på UI har tvingats upprepa ad nauseum).  Att beskriva de senaste 15 åren som att uppvärmningen har "avstannat" känns dock tveksamt: "saktat ned" hade varit bättre.
Koldioxiden är fundamental för livet på Jorden och en ökad halt i atmosfären kan göra att vegetationen växer snabbare. Denna effekt är dock svår att förutsäga eftersom den kan begränsas av andra miljöfaktorer som tillgången på näring och vatten, eller av suboptimala temperaturförhållanden. Satellitobservationer har emellertid visat att Jorden blivit grönare under de senaste 30 åren.
En ökning av koldioxidhalten i atmosfären orsakar också en försurning av haven, vilket på sikt kan få allvarliga effekter på marina ekosystem. En sådan tilltagande surhet är väl dokumenterad genom mätningar under de senaste 25 åren. Under den perioden sjönk pH i havens ytskikt med ca 0,04. Sedan industrialiseringens början uppskattas pH-värdet ha sjunkit med ca 0,1 (25% ökad surhet).
Den ökande koldioxidhalten har effekter utöver att öka temperaturen (med de följder som det får). Många ekosystem i haven är redan under svår stress på grund av överfiskning, destruktiva fiskemetoder, föroreningar och nedskräpning, och uppvärmningen och försurningen gör det hela än värre.
Baserat på olika utsläppsscenarier har IPCC genomfört modellsimuleringar för att uppskatta effekten av antropogena växthusgaser och aerosoler på klimatet under de kommande 100 åren. Dessa studier tyder på en global uppvärmning under slutet av 2000-talet på 1-4 °C. En betydande del av den uppvärmningen är knuten till den positiva återkopplingen från vattenånga, vars halter ökar i takt med en högre temperatur. En stor del av osäkerheten i uppvärmningens storlek beror på svårigheten att bedöma molnens roll i klimatsystemet, värmelagringen i haven, samt de naturliga variationerna av temperaturen. 
Det här är lite otydligt skrivet: avser det en uppvärmning på 1-4 °C relativt den globala temperaturen i början av det här seklet eller relativt den i början av det föregående seklet? Jag förmodar att det är det förstnämnda. Man borde också varit tydligare med vilka antaganden om framtida CO2-utsläpp som ligger bakom det här intervallet. Rimligen borde det omfatta olika utsläppsscenarier, både sådana där vi minskar på fossilbränsleförbrukningen, och sådana där vi fortsätter öka på den.
 Tyvärr har vi ännu inte tillräcklig kunskap för att med någon större tillförlitlighet beräkna vad som kommer att hända med klimatet i framtiden. Man kan inte utesluta att det finns andra hittills förbisedda naturliga eller antropogena effekter på klimatsystemet, som antingen ökar eller minskar inflytandet av de stigande koncentrationerna av växthusgaser. En faktor är hur moln formas och skingras. Ökad molnighet på lägre nivåer sänker yttemperaturen och en minskad molnighet förstärker uppvärmningen. Nuvarande indikationer tyder på att dessa molneffekter sammantaget ger en viss förstärkande återkopplingseffekt, dock oklart hur stor. Andra viktiga aspekter är återkopplande processer som påverkar jordytans reflektionsförmåga (albedo) eller kolets kretslopp, till exempel utsläppen av CH4 från tinande arktisk permafrost på land och i grunda hav.
Osäkerhet kan slå åt båda hållen. Kanske blir det inte så illa som man befarat, eller kanske blir det än värre. När det gäller förändringar av jordens klimat, så är "än värre" något vi verkligen skulle vilja slippa.
När det gäller metan från tinande permafrost, så har en ny studie kommit fram till att detta sannolikt kommer att ske ganska långsamt, vilket väl är någon slags tröst.

10 apr. 2015

Fredagsmys: Den chockerande sanningen om den globala uppvärmningen

OK, vi erkänner. Vi var med på det här....

5 apr. 2015

Miljöns ofrivilliga talibaner



De flesta av oss bidrar till att djurarter nu dör ut snabbare än någonsin. Vi menar inget illa, men resultatet är en katastrof.

Den 2 mars 2001 påbörjade talibanerna förstörelsen av två gigantiska Buddhastatyer i Bamiyan, Afghanistan. Buddhorna, som hade karvats ut ur en bergssida på 500-talet, motstod länge försöken till vandalisering. I dagar besköt man statyerna med flygvärnskanoner och annat artilleri. Man apterade antitankminor vid buddhornas fötter så att nedfallande stenar från artilleribeskjutningen skulle utlösa dem och orsaka ännu större förstörelse. Man firade ner talibaner som apterade dynamit i hålrum inne i buddhorna. Till slut sköt man med raketgevär ner det som fanns kvar.

I dag är statyerna nästan helt demolerade. Den här förskräckande vandalismen orsakade vanmäktig ilska hos många. De mer än 1 400 år gamla statyerna var inte talibanernas att bestämma över, tyckte man, utan de utgjorde en del av mänsklighetens gemensamma historia. Ett Unescoprojekt pågår nu för att försöka bygga upp statyerna igen.

Samtidigt som några miljoner kronor slussas till detta återuppbyggnadsprojekt pågår en annan sorts vandalisering hela tiden i bakgrunden: tusentals djur- och växtarter hotas av utdöende på grund av mänsklig verksamhet runtom hela jordklotet. På den senaste listan över utrotningshotade arter rapporterar Internationella naturvårdsunionen (IUCN) om en utvärdering av 5 506 däggdjursarter varav hela 25 procent har sin existens hotad. IUCN uppskattar vidare att detsamma gäller ungefär 13 procent av drygt 10 000 fågelarter, medan det för amfibier handlar om ungefär 40 procent av drygt 7 000 arter. Så fortsätter det, för reptiler, fiskar, mollusker, växter…

Varje art på IUCN:s rödlista har en egen, unik utvecklingslinje – de flesta sedan hundratusentals eller flera miljoner år. De tillhör jordens gemensamma historia. Vilket ansvar har vi för dessa arter? Är inte varje art som dör ut på grund av mänsklig påverkan ett minst lika stort brott som talibanernas vandalism? Skillnaden är bara att historien som vi nu raderar ut inte är 1 400 år gammal – utan miljontals år.

”Fast arter har ju alltid dött ut!” Det är standardinvändningen. Trots att detta är sakligt korrekt är den irrelevant. Det vi upplever i dag är något helt annat än normalt – det är som att jämföra talibanernas statysprängningar med långsam erosion.

Utdöendehastigheten beräknas i den senaste uppskattningen (Science 30 maj 2014) vara ungefär tusen gånger så stor som den naturliga utdöendehastigheten. Det handlar om en långsam, nästan omärkbar process för varje enskild människa, men en oerhört snabb process för vår planet. År 1900 beräknas den samlade biomassan för domesticerade arter ha varit 180 miljoner ton – år 2000 var den uppe i hela 620 miljoner ton. Biomassan för landlevande vilda däggdjur har under samma tid sjunkit till 40 miljoner ton – drygt 6 procent av den för domesticerade djur. Forskare rapporterade 2012 att över hälften av planetens landyta har modifierats av mänskligheten.

Dront (Raphus cucullatus). En icke-flygande fågel endemisk för Mauritius. Dronten hade inga naturliga fiender och var därför orädd, något som blev artens undergång. Den sista rapporten om dronter är skriven 1662 av en skeppsbruten holländare som berättar om hur man kunde fånga dronter med händerna till mat. EDWARD'S DODO, MÅLAD AV ROELANT SAVERY 1626.
Vi människor är helt enkelt en ekologisk katastrof. Vi har så stor inverkan på jordklotet att forskare nu har föreslagit att namnge den nutida geologiska epoken efter oss – antropocen. Försvinnanden av så många arter som nu sker har endast inträffat fem gånger tidigare i jordens historia – till exempel då en stor meteorit orsakade dinosauriernas utdöende.

Är vi då alla miljötalibaner? Hur kan vi vandalisera jordklotet på det här sättet? Nej, vi är inte alla talibaner. Det finns förstås människor som anser att mänskliga ekonomiska hänsyn ska ha företräde framför utdöenderisk och habitatförstöring, att prioritet alltid ska ges till ekonomisk utveckling och att miljontals år av unik utveckling därför kan tillåtas bli utplånade. Människor som medvetet gör den typen av prioriteringar kan man mycket väl jämföra med talibanerna.

Men vi andra vill inget illa. Det är inte på grund av ondska vi släpper ut växthusgaser som resulterar i global uppvärmning. Det är inte för att vi vill orsaka skada som vi köper varor som producerats på ett sätt som skövlar miljön på andra sidan jordklotet. Det är givetvis inte för att vi hatar naturen som vi gör den illa. Vi bara lever våra liv – och så får det dessa förödande konsekvenser.

Det är det här som gör miljöfrågan så paradoxal. De flesta av oss anser nog att om vi skaffat oss något på ett regelmässigt sätt, så finns inga uppenbara etiska problem ­– har vi råd att betala för det är det vårt. Har man råd att flyga till Bryssel och tillbaka varje dag är det knappast omoraliskt, tänker vi. Samma sak med samhället i stort – det vi tillsammans skaffat oss enligt regelboken tillhör oss. Och vårt nuvarande samhälle har ju mestadels kommit till på ett helt legitimt sätt. Vi har bara utökat vårt levnadsutrymme, utan onda avsikter.

Fast goda avsikter är inte samma sak som goda följder. Ibland har även helt uppriktiga och moraliskt goda beteenden oönskade och rentav omoraliska konsekvenser. Så är fallet med människans roll på jorden. I den mån vi agerar som talibaner gentemot jordens biologiska mångfald, är de flesta av oss ofrivilliga talibaner. Vi menar inget illa ­– ändå blir det fel.

Vi kan dock inte längre komma undan med ursäkten att vi inte vet vad vi ställer till med. Vetenskapen är glasklar – vi människor utgör för närvarande en ekologisk farsot. Så behöver det dock inte vara. Jorden är ännu inget konkursbo som behöver plundras på sina sista tillgångar.

Frågan vi måste ställa oss är därför denna: Vill vi verkligen utrota så många arter som vi gör? Om svaret är ja, så kan vi fortsätta som nu. Men om svaret är nej, bör vi genast vidta åtgärder för att stoppa massutdöendet – det handlar mycket om att tänka efter, räkna med de ekologiska konsekvenserna vid beslutsfattande och låta vandalisering av naturen kosta pengar.

För du som läser detta vill väl inte vara en miljötaliban?





Texten är även publicerad i senaste Sans magasin.

2 apr. 2015

Bayesiansk uppskattning av klimatkänsligheten

En av de viktigaste storheterna när det gäller att bedöma storleken på kommande klimatförändringar är den så kallade klimatkänsligheten - den ökning i global jämviktsmedeltemperatur som en fördubbling av atmosfärens CO2-halt svarar mot. Osäkerheten vad gäller dess värde är emellertid stor. IPCC:s AR4-rapport, som kom 2007, angav ett trolighetsintervall om 2°C till 4,5°C, vilket, till följd av ett antal forskningsrapporter som pekade mot att klimatkänsligheten skulle kunna vara något lägre, breddades till intervallet 1,5°C till 4,5°C i deras AR5-rapport från 2014.

Det finns en rad olika sätt att uppskatta klimatkänsligheten, baserat på många olika slags data på olika tidsskalor. Som jag framhöll i ett blogginlägg för ett par år sedan så är det viktigt att inte snöa in sig på enbart en eller ett par studier; istället bör man försöka se till den vetenskapliga helhet som bildas av de många studier som gjorts på området.1 Jag har nu glädjen att berätta att jag själv varit med på ett hörn i arbetet med att uppskatta klimatkänsligheten, genom min medverkan i den nya studien Equilibrium climate sensitivity in light of observations over the warming hiatus av Daniel Johansson, Brian O’Neill, Claudia Tebaldi och yours truly, publicerad häromdagen i tidskriften Nature Climate Change. Här använder vi oss av så kallad bayesiansk statistik2 för att få fram en uppskattning baserad på instrumentdata, mestadels från 1900-talet och framåt. Våra resultat är inte alls särskilt sensationella: 90% av sannolikhetsmassan i vår a posteriorifördelning för klimatkänsligheten landar i intervallet 2°C till 3,2°C, vilket ligger klart inom ramen för IPCC:s sammanfattande bedömningar. Vi har också tittat närmare på hur uppskattningen varierar beroende på vilket slutdatum man sätter för instrumentdata, för att på så vis försöka förstå vad den inbromsning i uppvärmningstakt som under och åren kring 00-talet kunnat skönjas har för effekt på klimatkänslighetsuppskattningen. Vi finner en viss men ganska liten sådan effekt, men vår studie pekar mot att den observerade inbromsningen har mer att göra med klimatsystemets interna variabilitet (manifesterad i bland annat väderfenomenet El Niño) än med att klimatkänsligheten skulle vara lägre än man tidigare trott.

Se även Chalmers färska nyhetsmeddelande om saken: Studie från Chalmers bekräftar värde för klimatkänslighet.

Fotnoter

1) Vilket är precis vad IPCC gör när de bildar sina trolighetsintervall.

2) Möjligen kan detta att jag arbetar med bayesianska metoder förvåna en och annan läsare som tagit del av mitt försvar på senare tid av frekventistiska begrepp som p-värde och statistisk signifikans. Jag kallades nyligen "NHST-statistiker" (där NHST står för null hypothesis significance testing) av en tjomme som förstår väldigt lite av statistikens teori och praktik men har desto högljuddare åsikter, men den beteckningen är ett missförstånd: jag har en pragmatisk inställning till statistikens olika metoder, och bekänner mig inte till någon särskild ideologi rörande vilka som går an att använda (annat än att de bör vara korrekta), utan inser att statistiska problem är av många olika slag och därför kräver delvis olika statistiska verktygslådor.

1 apr. 2015

Drakarna kommer tillbaka!


Enligt en sensationell och paradigmskiftande artikel i dagens Nature så är drakar inte en myt utan verklighet! Dessa fasansfulla eldsprutande kräldjur härjade under medeltidens värme, men gick sedan i dvala under den lilla istiden.
Men nu när vi åter börjar närma oss de höga temperaturer som rådde under medeltiden (med bl a kameler i Uppsala) så finns det tecken på att drakarna är på väg tillbaka!

Vi måste genast hejda den globala uppvärmningen annars kommer det att bli som i den här framsynta filmen!

 

30 mars 2015

Esrange vi har ett (kommunikations-)problem

Att kommunicera forskning är inte helt enkelt: forskare vill gärna använda ett språk som är svårt att förstå, använda jargong och vill inte så gärna prata utanför sitt skrå. Det är i alla fall min erfarenhet. Dessutom har ord som ofta används kring forskningsresultat olika betydelse för forskare och allmänhet. Ta ord som osäkerhet och teori som exempel.

För en bra presentation på området se Susan Joy Hassols nedan: