Vorige week kwam Science al met onderzoek van de NASA waarin James Hansen aan de hand van temperatuurmetingen in de oceanen en klimaatmodellen liet zien dat de aarde meer warmte opneemt dan dat ze terugstraalt de ruimte in. De onderzoekers zelf spraken van ‘the smoking gun’ die alle twijfel aan de klimaatverandering moest wegnemen. Sceptici, onder wie de Australische klimatoloog William Kininmonth, betwijfelden tegenover de BBC of de gebruikte klimaatmodellen wel nauwkeurig genoeg waren om zo’n kleine onbalans in de aardse warmtehuishouding betrouwbaar te kunnen vaststellen. Een week later komt Science met nog eens vier artikelen over hetzelfde onderwerp, de recente toename van zonnewarmte op aarde. Dit keer niet gebaseerd op computermodellen, maar op metingen. “Veranderingen van invallende zonnestraling op aarde hebben grote invloed op de leefomgeving,” opent de Zwitserse klimatoloog Martin Wild van de Technische Hogeschool ETH in Zürich zijn artikel. Zijn team deed uitgebreid spitwerk in databases van ondermeer het Global Energy Balance Archive (GEBA). Daaruit destilleerden ze de zonne-intensiteit (in watt per vierkante meter) van Spitsbergen tot Bermuda in de periode vanaf 1960 tot nu. Die reeks laat zien dat de zonnestraling vanaf 1960 tot eind tachtiger jaren over de hele wereld gemiddeld met 4 tot 6 procent is afgenomen. Dit fenomeen is bekend geworden als ‘global dimming’ en het werd vaak geassocieerd met de hoge condenssporen van verkeersvliegtuigen die de zonnestraling zouden tegenhouden. Van de ‘global dimming’ werd altijd gedacht dat het het broeikaseffect zou maskeren. Het extra wolkendek zou de opwarming als gevolg van het broeikaseffect compenseren. Maar nu blijkt dat al vijftien jaar niet meer het geval te zijn. Want vanaf 1990 keert het tij: het wolkendek wordt minder dicht, meer zon bereikt de aarde en de warmte op het aardoppervlak stijgt met gemiddeld 4 procent ofwel 6 watt per vierkante meter. De lucht is helderder, misschien door het wegvallen van de vervuilende industrie uit Oost-Europa suggereren de onderzoekers, en wellicht is juist daardoor de klimaatverandering de laatste jaren zo merkbaar geworden. Meteorologe Rachel Pinker van de universiteit van Maryland heeft een zelfde trend ontdekt in satellietmetingen. Ook die meetreeks laat een daling van zonnewarmte zien tot 1990, gevolgd door een toename. De grootste daling in de periode tussen 1960 en 1987 vond plaats in Rusland en bedroeg maar liefst 20 procent. De link met zware luchtvervuiling ligt hier voor de hand. Vanaf 1990 gaat dan de zon meer schijnen, maar volgens het team van Pinker bedraagt de toename van zonnewarmte sinds die tijd een kleine 2 procent. De stijgende trend die Pinker aangeeft komt overeen met de bevindingen van Martin Wild, maar niet de grootte (2 procent in plaats van 4). Rachel Pinker verklaart dat met de verschillen in stralingstoename tussen land en zee. De metingen van Wild zijn allemaal op land gedaan. Maar op zee is de toename in zonnewarmte minder groot, en soms zelfs negatief. Om een echt globaal beeld te krijgen, stelt Pinker, moet je naast stationsmetingen ook over goede satellietmetingen beschikken. Nog een derde studie in Science toont de zelfde trend: Bruce Wielicki van het NASA Langley Onderzoekscentrum laat zien dat de weerkaatsing van zonnewarmte door de aarde tussen 2000 en 2004 met 0,6 procent is afgenomen. Dat lijkt niet veel, maar 1 procent afname van de reflectie heeft hetzelfde effect als een verdubbeling van de hoeveelheid CO2 in de lucht, namelijk 3,5 watt per vierkante meter extra. Jammer alleen dat in een artikel van een jaar geleden voorgerekend werd dat de reflectie van de aarde over dezelfde periode met maar liefst 1,7 procent was tóegenomen. Wetenschappers noemen de reflectie of witheid van de aarde het ‘albedo’. En over dat begrip is nu veel te doen. Niet alleen vanwege de grote invloed ervan op de hoeveelheid zonnewarmte die het aardoppervlak bereikt, maar ook vanwege de tegenstrijdige metingen. Het albedo, de witheid van de aarde, is ondermeer afhankelijk van het wolkendek, stof en chemicaliën in de lucht, de hoeveelheid bos, en de oppervlakte van ijs en sneeuw. Dat maakt het tot een centrale grootheid in het klimaat, maar verschillende klimaatmodellen berekenen het albedo anders en dat is inconsistent, concluderen de commentatoren in Science. Er moeten dus, vinden ze, meer metingen gedaan worden naar hoe de globale warmtebalans samenhangt met het albedo, broeikaseffect en met de wisselwerking van zonnestraling met wolken. Daarvoor zouden de reeds gebouwde satellieten DSCOVR en CALIPSO zo snel mogelijk gelanceerd moeten worden. Maar helaas ligt het Shuttle programma stil en zijn andere Amerikaanse ruimtevaartprogramma’s ten prooi gevallen aan bezuinigingen. Aardobservatie heeft geen prioriteit bij de regering Bush. Misschien dat daarom juist het Amerikaanse wetenschapsblad zo fors uitpakt. Jos Wassink James Hansen, Larissa Nazarenk, Reto Ruedy, Makiko Sato et. al: “Earth’s Energy Imbalance: Confirmation and Implications”, Science Express, 28 april 2005, DOI 10.1126 Martin Wild, Hans Gilgen, Andrea Roesch, Atsumu Ohmura et. al. “From Dimming to Brightening: Decadal Changes in Solar Radiation at Earth's Surface," Science, Vol. 308, 6 mei 2005, p. 847 - 850 R.T. Pinker, B. Zhang and E.G. Dutton: "Do Satellites Detect Trends in Surface Solar Radiation?" Science, Vol. 308, 6 mei 2005, p. 850 - 854 Bruce Wielicki, Takmeng Wong, Norman Loeb et. al.: "Changes in Earth's Albedo Measured by Satellite," Science, Vol. 308, 6 mei 2005, p. 825 Robert J. Charlson, Francisco P.J. Valero, John Seinfeld: "In Search of Balance," Science, Vol. 308, 6 mei 2005