Kritiek op voorspellende waarde van ingewikkelde klimaatmodellen

Aan de Vrije Universiteit Amsterdam werd vandaag een controversieel proefschrift verdedigd. Klimaatmodellen geven een weinig betrouwbaar beeld van de werkelijkheid, volgens promovendus Alexander Bakker. Dat de modellen steeds meer details van het klimaat meenemen in hun berekeningen doet daar niks aan af. Complexe modellen zijn niet per definitie beter dan simpele, denkt Bakker.

8 januari 2015

De stelling die Bakker inneemt is omstreden, al was het maar omdat het internationale klimaatpanel het IPCC zijn toekomstscenario’s voor een groot deel op klimaatmodellen baseert. Het maakt hem een beetje zenuwachtig. “Ik wil niemand tegen me in het harnas jagen”, zegt Bakker, “en ik zie het nut van de modellen heus wel in.” Maar het gewicht dat aan de voorspellingen wordt gegeven – daar heeft hij grote moeite mee.

Windmolens in Nederland
Tasja, via Wikimedia commons, Public Domain

Extra onderzoek

In de eerste fase van zijn onderzoek bekeek Bakker hoe resultaten van klimaatmodellen vertaald konden worden naar relevante informatie voor bedrijven. Wordt de wind in Nederland straks minder gunstig voor energiewinning met windmolens? Gaat de opbrengst van de landbouw in Europa voor- of achteruit? “Nadat ik hier vier peer-reviewed artikelen over had gepubliceerd, stelde ik vast dat ik zelf niet meer in de achterliggende aannames geloofde”, schrijft Bakker in een ongebruikelijk voorwoord bij zijn proefschrift. Hij besloot daarop een extra jaar aan zijn onderzoek toe te voegen, om de problemen en valkuilen van klimaatmodelstudies uit te pluizen. Bakker voerde zijn onderzoek uit bij het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI).

Gebrek aan bewijs

“Er valt niks te toetsen”, vat Bakker het grootste probleem van de klimaatmodellen samen. Wetenschappers kunnen de vergelijkingen die de stromingen beschrijven van de atmosfeer en de oceanen aan elkaar koppelen. Ze kunnen bestuderen hoe die stromingen veranderen onder invloed van temperatuurschommelingen en ook de invloed van wolken, sneeuw, en luchtvervuiling meenemen in de berekeningen. Maar onderzoekers kunnen nooit controleren of de resultaten de toekomst goed voorspellen, om de simpele reden dat die toekomst nog voor ons ligt.

Wel is het mogelijk om te kijken of de modellen het klimaat uit het verleden kunnen nabootsen. “Maar we hebben bijna geen verleden”, zegt Bakker. De periode waar metingen van zijn is zo kort, en de metingen zelf zijn zo schaars, dat ook de reconstructie van het paleoklimaat voornamelijk een kwestie van interpreteren is.

Uiteindelijk leidt dit, meestal onbewust, tot modellen die vertellen wat de wetenschapper zelf al dacht, stelt Bakker. Als er iets uit het model komt dat tegen de intuïtie van de onderzoeker ingaat, zal deze het model immers vaak bijstellen of verwerpen. “En wat we uiteindelijk te zien krijgen is het eindresultaat. Hoe en waarom het model getuned is, wordt nauwelijks gedocumenteerd.”

Leerzaam

Het zijn ferme uitspraken. Toch hoeft de klimaatwetenschap van Bakker niet op de schop. De modellen zijn erg leerzaam – vooral als er gekeken wordt naar één aspect om het begrip te vergroten. In plaats van het hele gekoppelde systeem om voorspellingen te doen. “Dankzij modelberekeningen realiseerde het KNMI zich bijvoorbeeld opeens dat tropische cyclonen in de toekomst hun route verder naar het noorden zullen verleggen. Vervolgens kon men dat ook met eigen kennis en inzicht verklaren. Daar zijn modellen echt zinvol voor.”

Als er op het KNMI een lezing wordt gegeven met nieuwe modelresultaten gaat iedereen los, vertelt Bakker. “Het enthousiasme, de inzichten en de kennis die dan in de strijd worden gegooid om dingen te verklaren en te begrijpen zijn indrukwekkend. Ik denk dat de beste modellen de conceptuele modellen zijn die in de hoofden van die wetenschappers zitten. Dáár zou je misschien wel eerder op moeten vertrouwen, dan op de computerberekeningen.” Het belangrijkste is dat de relevante onzekerheden zo goed mogelijk in kaart gebracht worden, vindt hij. “Maar bepalen wat relevant is, is zeer lastig en een wetenschap op zich.”

Scepticus?

Een klimaatscepticus is Bakker niet. “Ik denk wel dat de aarde op gaat warmen – ergens tussen 0,5 en 10 graden. Noem me liever een klimaat-_wetenschaps_-scepticus. Dat wordt me niet altijd in dank afgenomen, maar het is mijn overtuiging dat overpredictie uiteindelijk de hele klimaatwetenschap in diskrediet brengt.”

Regionaal oceaan-modelresultaat, in speciale (Mollweide) projectie. Wat je ziet is de oppervlaktetemperatuur. — Geprojecteerd modelresultaat van de oppervlaktetemperatuur van de oceaan
Hga007, via Wikimedia Commons, Public Domain

Ook al kan je er geen getal voor een waarschijnlijkheid aan hangen – er kan wél gezegd worden dat er een reële kans is dat het klimaat substantieel op gaat warmen, zegt Bakker. “Dan is het vervolgens aan de beleidsmakers om te beslissen of ze tot actie moeten overgaan.” Dat beleidsmakers niet met onzekerheden om kunnen of willen gaan, zoals wel gezegd wordt, vindt hij onzin. “Beweren dat ze het niet kunnen is een schoffering van de beroepsgroep”, zegt hij. “En als ze het niet willen zitten ze op de verkeerde plek.”

Bron

Bakker, A., The robustness of the climate modelling paradigm, Proefschrift Vrije Universiteit Amsterdam (2015), 200 blz.