Staat de nieuwe IJstijd voor de deur? 15 oktober 2009 Intermediair

De opwarming van de aarde – decennialang een zorgelijke trend – is sinds een paar jaar tot stilstand gekomen. Een tijdelijke hapering, zeggen sommigen. Komt door de geringe activiteit van de zon, zeggen anderen. Onder hen Kees de Jager (88), die de samenhang tussen zonsactiviteit en klimaat onderzocht.

De aarde wordt warmer. Tenminste, dat werd ze tot een paar jaar geleden. Ondertussen lijkt de zon van slag en zijn er straks misschien geen zonnevlekken meer. En dat zou invloed kunnen hebben op het klimaat. Al jarenlang kibbelen klimatologen en zonnefysici over de ware oorzaak van de opwarming: is het de mens die niet van de olie kan afblijven, of de zon die geen zonnevlekken wil vertonen, terwijl die dat al lang had gemoeten? Voor emeritus-hoogleraar Kees de Jager (88) staat het in ieder geval vast dat er weliswaar een broeikaseffect is, maar dat de zon een grotere invloed heeft op het klimaat dan veelal wordt aangenomen. Hij zegt er terdege rekening mee te houden dat er mogelijk een langere periode van geringe zonsactiviteit voor de deur staat, maar waagt zich nog niet aan een voorspelling over de invloed daarvan op het klimaat.

Fifty-fifty
De huidige lethargie van de zon is niets nieuws. Ook tussen 1650 en 1710 was de zonsactiviteit heel gering en waren er vrijwel geen zonnevlekken. Dat zogeheten Maunder-minimum viel samen met een koude periode in Noordwest-Europa, die goed gedocumenteerd is, ook in Nederland. De Jager: ‘Bij naspeuringen vond ik bijvoorbeeld dat het in die periode inderdaad veel vaker voorkwam dat de trekschuiten tussen Leiden en Haarlem en tussen Haarlem en Amsterdam niet konden varen vanwege strenge vorst’, aldus De Jager. ‘Er blijkt voor de afgelopen vier eeuwen bovendien een significant verband te bestaan tussen het aantal zonnevlekken en de temperatuur op aarde, uitgemiddeld over perioden van twintig jaar. Toen ik dat empirisch verband publiceerde, begon het KNMI al te steigeren. De geringe, geleidelijke opwarming van de aarde tussen 1610 en 1960 is misschien voor de helft aan de zon toe te schrijven. Voor de andere helft heeft het KNMI een paar verklaringshypothesen. Samen met enkele collega’s ben ik alles nu heel zorgvuldig opnieuw aan het bestuderen. Twee kritische klimatologen, Arie Kattenberg en Gerbrand Koomen, kijken op de achtergrond mee. Over een paar maanden hoop ik te kunnen zeggen welk deel van de recente opwarming van de aarde veroorzaakt wordt door veranderingen op de zon. Maar ik weet nu al dat het in de buurt van vijftig procent ligt.’

Nieuwe IJstijd
De Jager raakte in het zon-klimaat-debat verzeild via zijn veertig jaar durend redacteurschap van het vakblad Solar Physics en zijn activiteiten op het gebied van zonnevlammen, gasdynamica en astrofysica. ‘Op speculatieve theorieën over de oorzaken en gevolgen van zonnevlekkencycli reageerden we vroeger altijd wat minachtend. Maar die onbekende aspecten van de zon zijn ook heel leuk. Je weet geen bal eigenlijk.’

Eerder dit jaar publiceerde De Jager samen met de Argentijnse zonnefysica Silvia Duhau twee artikelen in het Joural of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. ‘We hebben langetermijnveranderingen bestudeerd in het toroïdale en het poloïdale veld van de zon – twee heel verschillende componenten van het zonsmagnetisme. Er lijkt een relatie te zijn met langdurige perioden van geringe zonsactiviteit, zoals tijdens het Maunder-minimum, en perioden van grote zonsactiviteit, zoals tussen 1923 en 2005. Maar dat er nu echt weer zo’n Groot Minimum aankomt, daar ben ik nog niet van overtuigd. Bovendien is het allemaal empirisch; we hebben geen idee over het achterliggende mechanisme.’

Hartstikke ingewikkeld
Er is in ieder geval iets raars aan de hand met de zon. Gemiddeld elke elf jaar is de zon veel actiever dan normaal. Sinds 1923 waren die activiteitsmaxima heel sterk, met grote aantallen zonnevlekken. Het huidige minimum blijft echter maar aanhouden; de nieuwe cyclus komt niet op gang. Op basis van zijn empirisch model voorspellen De Jager en Duhau dat de komende cyclus, als hij komt, een heel zwakke wordt, die zijn piek bovendien heel laat bereikt: pas in 2014.

Lang niet alle zonnefysici lijken de voorspelling evenwel serieus te nemen. De Jager en zijn co-auteur hebben hun artikelen wel aan vooraanstaande collega’s gestuurd, maar daarop nog geen reacties ontvangen. ‘Maar zelf hebben ze aan de andere kant hun eigen voorspellingen voortdurend moeten bijstellen.’ Zo verwachtte David Hathaway van NASA oorspronkelijk een actieve cyclus, met een maximum in 2012. En Mausumi Dikpati van het High Altitude Observatory in Boulder heeft lijvige artikelen met indrukwekkende en gedetailleerde computermodellen gepubliceerd. De Jager: ‘Maar ook haar voorspellingen zaten er naast; ze begint nu pas voorzichtig terug te krabbelen. Het is gewoon hartstikke ingewikkeld. Niemand begrijpt er wat van.’

Wellicht is het ook daarom dat jongere onderzoekers liever hun vingers niet aan het onderwerp branden. ‘Misschien bestaat er bij sommigen wel wat angst om met enige stelligheid te beweren dat de opwarming van de aarde in elk geval niet volledig veroorzaakt wordt door kooldioxide-uitstoot’, denkt De Jager. ‘Je zwemt dan wel tegen de stroom in. Maar ik heb niet het gevoel dat ik daar vroeger minder uitgesproken over geweest zou zijn. Dat heeft waarschijnlijk toch meer met je karakter te maken dan met je leeftijd.’

Dat je klimatologen nauwelijks hoort over het feit dat de opwarming van de aarde al een paar jaar stilstaat, vind De Jager dan ook opmerkelijk: ‘De gemiddelde temperatuur van de aarde is de afgelopen decennia flink gestegen, maar is nu al weer een paar jaar constant. Dat valt bovendien samen met die lange periode van geringe zonsactiviteit. Maar volgens KNMI’er Koomen zijn fluctuaties van een jaar of vijf heel normaal, en valt er dus eigenlijk niks van te zeggen.’

Zullen we de zon ooit begrijpen? ‘Het deel van het magneetveld dat tot de vorming van zonnevlekken leidt, wordt op zo’n tweehonderdduizend kilometer diepte onder het zonsoppervlak opgewekt, door spiraalvormige kringstromen aan de onderzijde van de zogeheten convectiezone’, aldus De Jager. ‘Als iemand op grond van de zonnefysica kan verklaren waarom die kringstromen nu niet opnieuw worden opgewekt, hebben we de basis van het probleem te pakken. Daar zitten we nu op te studeren, maar ik zie het licht nog niet.

‘Over een jaar of twee moet echt duidelijk zijn wat de volgende zonnecyclus ons brengt. Er zijn inmiddels een kleine vijftig voorspellingen gepubliceerd; in 2011 zal toch wel blijken wie er het dichtst bij zit. Maar of deze zwakke cyclus het begin van een nieuw Maunder-minimum betekent, weten we pas over een jaartje of twintig, dertig. Ik bid tot Onze Lieve Heer dat ik dat nog mag meemaken, want ik ben erg benieuwd.’

‘Of deze zwakke cyclus het begin van een nieuw Kleine IJstijd betekent, weten we pas over een jaartje of twintig, dertig.'

© Govert Schilling