Hur stark är koldioxidens klimatpåverkan?

De senaste veckorna har på nytt en debatt om klimatvetenskapen blossat upp i svenska media.¹ Jämfört med hur det såg ut för några år sedan, då skamlösa irrpropagandister som Lars Bern, Jonny Fagerström och hela raddan av Stockholmsinitiativsgubbar bredde ut sig i spalterna (samtidigt som jag och mina vänner i Uppsalainitiativet hade fullt upp att bemöta de värsta dumheterna), så har den aktuella debatten tagit några rejäla kliv framåt. Numera ser man sällan (annat än på konspirationsteoretiskt anstrukna dårbloggar) de rena stolligheterna, såsom förnekandet av vår kunskap om att en global uppvärmning pågår och att vår fossilbränsleförbränning är en huvudorsak.

Den nu aktuella debatten har en helt annan, och ojämförligt mer vederhäftig, karaktär. Den inleddes med en artikel på DN Debatt den 21/1 av fyra svenska klimatforskare och KVA-ledamöter med Lennart Bengtsson i spetsen, vilket följdes av svar från Christian Azar den 22/1 och från en grupp lundensiska klimatforskare (inklusive Uppsalainitiativets Marianne Hall) anförda av Markku Rummukainen den 25/1, och slutligen en replik från Bengtsson et al den 28/1. Som Lars Karlsson konstaterar i sin sammanfattning på Uppsalainitiativet så är

samtliga debatterande [...] överens om att våra utsläpp av växthusgaser har en påtaglig påverkan på klimatet. Frågan är alltså inte om, utan hur mycket - 2 grader, 3 grader, 4 grader? Och man är överrens om att något behöver göras.

[...]

Debatten befinner sig alltså långt ifrån var klimatförvillarna skulle önska att vi tror. Den handlar inte om huruvida växthusgaserna har någon betydande klimatpåverkan. Den handlar inte om huruvida det finns någon positiv återkoppling. Den handlar inte om huruvida det är mänskliga eller naturliga orsaker som ligger bakom den nutida uppvärmningen. Den handlar inte om huruvida det är koldioxiden som styr temperaturen eller temperaturen som styr koldioxiden. Och den handlar inte om huruvida det över huvud taget existerar något problem.

Samtliga debattörer synes överens om det mesta, inklusive att IPCC:s senaste sammanfattning (från 2007) av det vetenskapliga läget är en lämplig utgångspunkt för publik diskussion i ämnet. Vad som framför allt väckt debatt är Bengtssons et al påstående att

en temperaturökning med så mycket som 4°C under detta århundrade är mycket osannolik.

Detta går på tvärs mot IPCC-rapporten, där sagda ökning visserligen tillhör de högre av ett spektrum av olika allvaliga temperaturscenarier, men alls icke döms ut som "mycket osannolik". Såväl Azar som Markku Rummukainen et al kritiserar Bengtsson et al på denna punkt, och förordar en bedömning mer i linje med IPCC:s.

För att förstå denna diskussion behöver vi känna till begreppet klimatkänslighet. Denna definieras som den ökning i global jämviktsmedeltemperatur som en fördubbling av atmosfärens CO₂-halt svarar mot.² Detta är den viktigaste kvantiteten när det gäller att på lång sikt (flera decennier eller mer) förutsäga klimatet.³ Ju större klimatkänslighet, desto större temperaturökning kan vi befara. Dessvärre har det visat sig vara mycket svårt att i en enskild studie slå fast värdet på klimatkänsligheten med någon god precision alls. Till och med om vi tar i beaktande alla de olika studier som finns, så ser sig IPCC nödsakat att nöja sig med ett tämligen brett trolighetsintervall om 2°C till 4,5°C. I DN-repliken förklarar Bengtsson et al grunden för deras kontroversiella påstående ovan, nämligen att "flera studier under senare år pekar mot en mindre klimatkänslighet än vad som antogs i IPCC-rapporten från 2007".⁴ Innan vi rusar åstad och reviderar vårt trolighetsintervall i ljuset av sådana studier bör vi emellertid först betrakta den ljusa sidan av kunskapsläget, nämligen att det är baserat på många olika slags studier (vilka i sin tur är baserade på olika slags klimatdata), varav många ger hyggligt samstämmiga resultat; se IPCC för en utförlig redogörelse, eller nedanstående figur för en kort sammanfattning.

Bild och bildtext från Skeptical Science: Distributions and ranges for climate sensitivity from different lines of evidence. The circle indicates the most likely value. The thin colored bars indicate very likely value (more than 90% probability). The thicker colored bars indicate likely values (more than 66% probability). Dashed lines indicate no robust constraint on an upper bound. The IPCC likely range (2 to 4.5°C) is indicated by the vertical light blue bar.

En viktig lärdomen av detta är en eller ett par nya studier av klimatkänsligheten knappast räcker för att radikalt rubba kunskapsläget i frågan, ty även med de nya studierna behöver vi ju alltjämt väga in vad de gamla pekar på. Att på detta vis gå för snabbt fram med att revidera sin uppfattning är tillräckligt vanligt för att (på den ypperliga klimatbloggen Skeptical Science från vilken ovanstående bild är hämtad) nyligen ha fått ett eget namn, nämligen Climate Sensitivity Single Study Syndrome. Det är svårt att från Bengtssons et al (knapphändiga) argumentation komma fram till annat än att de varit lite för heta på gröten och fallit offer för detta syndrom. (Av svaren från Azar och från Rummukainen et al får jag en känsla av att de skulle hålla med mig om detta, åtminstone om de fick linda in det i ett lager av diplomatisk fetvadd.)

Samtidigt som Bengtsson, Azar, Rummukainen och deras medförfattare debatterade i DN slog såväl DN som SvD upp braskande rubriker om att en ny norsk studie visar att klimatkänsligheten är lägre än tidigare beräknat. Nyheten härrör från ett pressmeddelande som dels utgör ett klockrent fall av Climate Sensitivity Single Study-syndromet, och dessutom verkar ha släppts för tidigt innan de anförda resultaten blivit vederbörligt granskade och publicerade i den vetenskapliga litteraturen. Jens Ergon på SVT:s vetenskapsredaktion har gjort en bra sammanfattning av denna "Norgehistoria".⁵ En ännu bättre sammanfattning ger Markku Rummukainen och Marianne Hall, som avslutar sin text på Lunds universitets klimatprotal med att man

för det första kan [...] konstatera att om det visade sig att klimatkänsligheten snarare är låg än hög, är det goda nyheter. Klimatfrågan skulle inte bli bortblåst, men möjligheten att begränsa den globala uppvärmningen med till exempelvis maximalt två grader skulle öka. För att detta skall hålla långsiktigt, om den norska studien har rätt, bör atmosfärens koldioxidhalt inte få öka med mer än en fördubbling. Den norska studien är inte den första eller den enda som anger en lägre klimatkänslighet. Sådana resultat ingår i intervallet i IPCC (2007) som ju bygger på flera resultat från olika metoder.

För det andra, och igen är det goda nyheter om de visar sig hålla, är sannolikheten för att klimatkänsligheten är mycket hög eller hög (det vill säga att den skulle ligga en bra bit över 4,5 grader) eventuellt mindre än vad man tidigare har bedömt. Även senare resultat om en lägre nettoavkylande effekt av partiklar i luften (t ex Bond m fl 2012) skulle dra åt det hållet. Osäkerheten kring värmelagringen i havet är dock en viktig joker i leken (t ex Meehl m fl 2011, Levitus m fl 2012).

Trots detta är det nödvändigt att låta de senaste studierna, som sammantaget ger något varierande resultat, mogna och låta sig sättas in i kunskapslägets kontext. Även om det skulle visa sig att klimatkänsligheten ligger i den nedre kanten av spannet har vi fortfarande en ordentlig klimatförändring över oss, om inte utsläppen minskar framöver.

Fotnoter

1) Min följande sammanfattning är mestadels hämtad från ett par aktuella bloggposter på Uppsalainitiativet, av Magnus Westerstrand respektive Lars Karlsson, och från deras generösa länksamlingar.

2) Varför en fördubbling, snarare än ökning med en viss fix mängd? Svaret står att finna i att jämviktstemperaturens beroende av koldioxidhalten är approximativt logaritmisk, vilket innebär att en fördubblad CO₂-halt ger approximativt samma temperaturökning oavsett startnivå.

3) Här bortser jag från att vi givetvis också behöver känna till vad som händer med våra framtida utsläpp.

4) Vilka studier de syftar på preciseras dock inte.

5) Ytterligare fördjupning ges på den Skeptical Science-sida jag länkar till ovan. Där får vi bland annat följande intressanta analys.

There is also a significant red flag in the press release for this study:
"When the researchers at CICERO and the Norwegian Computing Center applied their model and statistics to analyse temperature readings from the air and ocean for the period ending in 2000, they found that climate sensitivity to a doubling of atmospheric CO2 concentration will most likely be 3.7°C, which is somewhat higher than the IPCC prognosis.

But the researchers were surprised when they entered temperatures and other data from the decade 2000-2010 into the model; climate sensitivity was greatly reduced to a “mere” 1.9°C."

Including an extra decade's worth of data into the model should not halve their equilibrium climate sensitivity value, because the equilibrium sensitivity of the climate system is a relatively constant number, and in reality has not changed radically over the past decade. This suggests that their model may be overfitting the short-term natural variability.

Vad gäller "senare års kortsiktiga naturliga variation" vill jag för övrigt tipsa om följande mycket instruktiva video, som vi nyligen diskuterat på Uppsalainitiativet.