Hoe voorspel je een tipping point?
Een kleine verandering in het klimaat dat een abrupte en onomkeerbare omslag veroorzaakt: een kantelpunt. Er zijn tal van kantelpunten te bedenken: ijs op de Noordpool dat plotsklaps kan verdwijnen, oceaanstromingen die ineens veranderen, natuurbranden die gemakkelijker ontstaan. Maar valt zo’n tipping point van te voren te herkennen? Is van te voren al te merken wanneer we dichtbij een kantelpunt komen? Dat zijn vragen waar wiskundige Bregje van der Bolt, onderzoeker bij Wageningen Universiteit, zich dagelijks mee bezighoudt.
Kantelpunten of tipping points
Bregje gebruikt veel wiskunde voor haar onderzoek om kantelpunten te bestuderen. Wetenschappers zoals zij praten over kantelpunten (of ‘tipping points’ in het Engels) als momenten waarop in korte tijd een enorme verandering plaatsvindt. Ze bekijkt kantelpunten in het verleden en hoopt zo iets te weten te komen over de kantelpunten in de toekomst.
Broeikasgassen en roetdeeltjes
Tijdens de geschiedenis van de aarde, miljoenen jaren geleden, is ons klimaat verschillende keren door een relatief kleine verandering plotsklaps omgeslagen. Zo’n omslag had grote gevolgen voor het klimaat van die tijd, en ook voor de rest van de aarde. We weten daardoor dat ons klimaatsysteem zeer waarschijnlijk meerdere, verschillende kantelpunten kent. Vandaag de dag oefenen mensen ook invloed uit op het klimaat. Dat doen wij door de uitstoot van broeikasgassen en roetdeeltjes, maar ook door het kappen van bossen en door land te gebruiken voor het groeien van voedselgewassen. Maar welke gevolgen deze invloeden hebben op bestaande kantelpunten in ons ingewikkelde klimaatsysteem, dat is nog helemaal niet goed duidelijk.
Stukgevallen ei
Het bereiken van een kantelpunt kan enorme, ingrijpende veranderingen op onze planeet veroorzaken. Het kan zelfs heel moeilijk worden om na het bereiken van een kantelpunt het klimaat daarna weer te laten herstellen. Het is als een ei dat stuk valt, of een glas cola dat je omver gooit. Het glas kun je weer rechtop zetten, maar het is een stuk lastiger om de cola weer terug in het glas te krijgen. Misschien is het zelfs onmogelijk.
Voorspellen
Het is dus voor ons van belang om antwoord te kunnen geven op de vraag: is ons veranderende klimaat op dit moment op weg naar een kantelpunt? En zijn er aanwijzingen waardoor we van te voren kunnen zien aankomen dat we een kantelpunt naderen? Door het gedrag van een kantelpunt te bestuderen, hoopt Bregje hierop antwoorden te vinden.