In een tijdperk van versnelling klimaatveranderingkan het voorspellen van de nabije toekomst grote voordelen opleveren. Wanneer ambtenaren van nutsbedrijven zich er bijvoorbeeld van bewust zijn dat er een hittegolf op komst is, kunnen zij dat doen energie-inkoop plannen om stroomuitval te voorkomen. Als boeren in gebieden die gevoelig zijn voor droogte daartoe in staat zijn voorspellen welke gewassen vatbaar zijn voor mislukking, kunnen ze extra irrigatie inzetten.

Deze proactieve maatregelen worden mogelijk gemaakt door zich ontwikkelende technologieën die zijn ontworpen om mensen te helpen zich aan te passen aan de gevolgen van de huidige klimaatverandering. Maar wat zullen de gevolgen van de klimaatverandering in de toekomst zijn? En hoe zullen mensen zich er dan aan aanpassen?

Klimaatmodellen bieden antwoorden

Menselijke activiteiten hebben veranderingen in het klimaat op aarde in de 20e eeuw veroorzaakt en zullen grotendeels het toekomstige klimaat bepalen. Aanzienlijke reducties in de uitstoot van broeikasgassen kunnen de klimaatcrisis helpen verzachten. Bij een scenario met hogere emissies zouden de gevolgen van de klimaatverandering in de 21e eeuw echter veel ernstiger zijn.

Mondiale klimaatmodellen hebben klimaatwetenschappers een reeks verwachtingen gegeven over wat de toekomst zou kunnen brengen, zowel voor de aarde als geheel als voor specifieke regio’s. Klimaatmodellering bestaat uit het gebruik van datasets en complexe berekeningen om de interacties tussen de belangrijkste componenten van het klimaatsysteem weer te geven, namelijk de atmosfeer, het landoppervlak, de oceanen en het zee-ijs.

Een van de nieuwste initiatieven op het gebied van klimaatmodellering komt voort uit een partnerschap tussen IBM en NASA. De samenwerking is momenteel gericht op het bouwen van een AI-aangedreven funderingsmodel om klimaat- en weertoepassingen sneller en nauwkeuriger te maken. Het model zou mogelijk kunnen worden gebruikt om omstandigheden te identificeren die het risico op bosbranden vergroten en orkanen en droogtes te voorspellen. Een eerder model, gebouwd via het IBM-NASA-partnerschap, werd een hulpmiddel om wetenschappers te helpen stedelijke hitte-eilanden in de Verenigde Arabische Emiraten in kaart te brengen en de herbebossing in Kenia te monitoren.

Volgens het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) “verminderen klimaatmodellen de onzekerheid over de gevolgen van klimaatverandering, wat helpt bij de aanpassing.”¹

Laten we eens kijken naar de voorspellingen van de modellen voor het veranderende klimaat en naar hoe de samenleving zich zou kunnen aanpassen.

De gemiddelde temperatuur op aarde stijgt

Het bekendste teken van klimaatverandering, de stijgende oppervlaktetemperaturen – ook wel de opwarming van de aarde genoemd – is een gevolg van het broeikaseffect: het proces waarbij toenemende concentraties kooldioxide, methaan en andere broeikasgassen als barrière fungeren en warmte vasthouden. in de atmosfeer van de aarde. Volgens de klimaatmonitor Copernicus van de Europese Unie was 2023 het warmste jaar ooit gemeten: bijna 1.48 graden Celsius (2.66 graden Fahrenheit) warmer dan het pre-industriële niveau van de 19e eeuw.²

Hoeveel hoger zullen de temperaturen stijgen? Voorspellingen lopen op tot 5 graden Celsius of meer tegen het einde van de 21e eeuw, volgens het Climate Science Special Report van het Amerikaanse Global Change Research Program. Een scherpe vermindering van de uitstoot van broeikasgassen zou de temperatuurstijging echter kunnen beperken tot 2 graden Celsius of minder.³

Terwijl de transitie van fossiele brandstoffen naar schone, hernieuwbare energie energiebronnen al aan de gang zijn, zou het versnellen van deze transitie de uitstoot verder kunnen beperken, zelfs als de mondiale energiebehoefte toeneemt. Het Internationaal Energieagentschap voorspelt dat een combinatie van hernieuwbare energie en kernenergie tegen 90 aan ruim 2025% van de toegenomen vraag zal kunnen voldoen.⁴

Meer extreme hitte en hittegolven

Naarmate de opwarming van de aarde voortschrijdt, zullen hittegolven steeds vaker voorkomen en intenser worden. Het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) van de Verenigde Naties voorspelt dat mensen die in Afrika, Australië, Noord-Amerika en Europa wonen, te maken zullen krijgen met gezondheidsrisico's als gevolg van stijgende temperaturen en hittegolven.⁵

Het Global Disaster Preparedness Centre beveelt beleidsmakers en anderen aan een reeks maatregelen te nemen om hun regio’s te helpen zich aan te passen aan de hogere hitte. Deze omvatten stappen om de oppervlaktetemperaturen te verlagen – zoals het creëren van meer groene ruimtes en het ontwerpen van gebouwen met vegetatieve lagen op hun daken – tot het creëren van koelcentra en sprayparken.⁶

Intensievere droogtes en waterschaarste

De opwarming van de aarde veroorzaakt steeds intensere droogtes en tast de wateropslag op het land aan, waardoor de toegang tot zoet water afneemt. Het IPCC voorspelt dat het water dat beschikbaar is voor menselijk gebruik in Noord-Amerika zal blijven afnemen, terwijl de waterveiligheid in Afrika, Azië en Zuid-Amerika in gevaar zal komen. Droogte en waterschaarste zullen ook een impact hebben op de groei van gewassen, waardoor de voedselzekerheid wordt ondermijnd. Delen van Afrika zullen bijzonder kwetsbaar zijn, waarbij de landbouwopbrengsten in sommige gebieden met maar liefst 50% zullen dalen.⁷ Bovendien zorgen drogere omstandigheden ervoor dat de seizoenen van natuurbranden over de hele wereld langer duren.

Op de natuur gebaseerde en technologische oplossingen bieden enkele mogelijkheden voor aanpassing aan drogere omstandigheden. Uit onderzoek blijkt dat het planten van bomen woestijnvorming tegengaat en meer regenval veroorzaakt.⁸ en door kunstmatige intelligentie aangedreven klimaatvoorspellingen en analyse van gewasgegevens kan boeren helpen om onder uitdagende omstandigheden weloverwogen beslissingen te nemen over gewasbeheer. Rond de wereld, AI-aangedreven klimaatmodellen en andere technologieën kan wetenschappers, overheidsfunctionarissen en nutsbedrijven helpen bij het voorspellen van de toegang tot water en het verbeteren van het waterbeheer.

Evoluerende neerslagpatronen en overstromingen

Naarmate sommige delen van de aarde droger worden, zullen andere delen natter worden. Zelfs als de temperatuurstijging beperkt blijft tot 1.5 graden Celsius, voorspelt het IPCC dat zware neerslag en overstromingen frequenter en intenser zullen worden in Afrika, Azië, Noord-Amerika en Europa. Ook zullen stormen en tropische cyclonen naar verwachting toenemen.

Beleidsmakers kijken naar een verscheidenheid aan strategieën om overstromingen aan de kust en in het binnenland te beperken, waaronder de aanleg van kanalen, drainagesystemen en regenwateropslagsystemen, evenals het behoud en herstel van ‘sponsachtige’ natuurlijke barrières zoals duinen, mangroven en wetlands. In sommige gevallen kan dit laatste betekenen dat oudere strategieën voor overstromingsbeperking worden teruggedraaid. In een stad in China hebben ambtenaren bijvoorbeeld een betonnen vloedmuur verwijderd om ruimte te maken voor planten en overloopvijvers.⁹

Veranderende oceaanchemie

De opwarming van de aarde en de uitstoot van broeikasgassen veranderen de samenstelling van de oceanen in de wereld en zullen dat tot het einde van de eeuw blijven doen, aldus het IPCC. Naarmate de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt, zal het zuurstofniveau in de oceaan blijven dalen, wat bekend staat als deoxygenatie van de oceaan. Ook de verzuring van de oceanen zal doorgaan. Beide processen worden als schadelijk voor het zeeleven beschouwd.

De sleutel tot het beperken van deze veranderingen is het terugdringen van de CO2-uitstoot, maar er zijn ook andere oplossingen. Afvloeiing en watervervuiling dragen bij aan zuurstofgebrek; Volgens de Internationale Unie voor het behoud van de natuur en de hulpbronnen zou het monitoren van de wetgeving en het beperken van de afvoer kunnen helpen.¹⁰ Op het gebied van de verzuring van de oceaan zijn sommige wetenschappers hoopvol over een nieuwe technologie om zuur uit zeewater te verwijderen.¹¹

Wereldwijde zeespiegelstijging

De zeespiegel steeg snel in de 20e eeuw, grotendeels als gevolg van smeltende gletsjers en thermische uitzetting van de oceaan. Er wordt verwacht dat deze trend zich zal voortzetten: NASA ontdekte dat sinds 1993 het gemiddelde tempo van de mondiale zeespiegelstijging is gestegen van ongeveer 2.5 millimeter (0.1 inch) per jaar naar 3.4 millimeter (0.13 inch) per jaar.¹² De aanhoudende stijging van de zeespiegel kan worden veroorzaakt door instabiliteit en desintegratie van ijsplaten en ijskappen op Antarctica en Groenland. Het IPCC voorspelt dat het mondiale gemiddelde zeeniveau tegen 0.29 met maar liefst 0.95 meter (2050 voet) zal stijgen en tegen het einde van de eeuw met 1.01 meter (3.3 voet).¹³

Net als bij overstromingen kan aanpassing aan de stijging van de zeespiegel de vorm aannemen van zowel door de mens gemaakte als op de natuur gebaseerde oplossingen, waaronder het opwerpen van fysieke barrières zoals zeeweringen en dijken en het herstellen of behouden van natuurlijke barrières zoals wetlands. Rekening houden met de stijgende zeespiegel tijdens het ontwerp van infrastructuur- en bouwprojecten zou deze structuren veerkrachtiger kunnen maken: in Californië zijn transportfunctionarissen bijvoorbeeld van plan een deel van een drukke snelweg 30 meter omhoog te tillen vanwege de stijgende zeespiegel.¹⁴

Veranderingen in ecosystemen en verlies aan biodiversiteit

Veranderingen in het klimaatsysteem van de aarde omvatten veranderingen in ecosystemen en populaties wilde dieren. Onderzoek toont bijvoorbeeld aan dat een groot deel van het Amazonegebied het omslagpunt nadert van de transformatie van regenwouden naar savanne als gevolg van bosbranden en droogtes, waardoor de soorten die de bossen hun thuis noemen in gevaar komen.¹⁵ Ondertussen blijven de opwarming van de aarde en de daaruit voortvloeiende hittegolven op zee koraalriffen in gevaar brengen, waarbij het IPCC een afname van 70% tot 90% in koraalriffen voorspelt zodra de mondiale gemiddelde temperatuur 1.5 graden Celsius hoger zal zijn. Het overschrijden van die temperatuurdrempel zou er volgens de Verenigde Naties ook toe leiden dat 4% van de zoogdieren minstens de helft van hun leefgebied verliest.¹⁶

Inspanningen op het gebied van monitoring, behoud en herstel kunnen ecosystemen en dieren helpen redden. In Europa hebben beleidsmakers in 2023 een wet goedgekeurd waarin doelstellingen voor natuurherstel voor de Europese Unie zijn vastgelegd, inclusief bindende doelstellingen om tegen 30 ten minste 2030% van de aangetaste habitats in de EU-landen en tegen 90 2050% te herstellen.¹⁷

Naarmate meer bedrijven zich proberen aan te passen aan het veranderende klimaat op aarde, kunnen de juiste tools hen helpen de weer- en klimaatimpact te monitoren, voorspellen en erop te reageren. De IBM® Environmental Intelligence Suite is een SaaS-platform dat dashboards, waarschuwingen en meldingen, geospatiale en weergegevens application programming interfaces (API's) en add-ons met branchespecifieke milieumodellen voor zakelijke veerkracht en optimalisatie omvat. Lees meer over de IBM Sustainability Accelerator.

Ontdek IBM Environmental Intelligence Suite

^{1 Klimaatmodellering. (link bevindt zich buiten ibm.com). Geofysisch vloeistofdynamicalaboratorium, National Oceanic and Atmospheric Administration.}

^{2 "Copernicus: 2023 is het warmste jaar ooit gemeten, met temperaturen op aarde die dicht bij de grens van 1.5°C liggen.” (link bevindt zich buiten ibm.com). Copernicus, 9 januari 2024.}

^{3 Speciaal rapport Climate Science: vierde nationale klimaatbeoordeling, deel I. (link bevindt zich buiten ibm.com). Amerikaans Global Change Research Program, 2017.}

^{4 "IEA: Meer dan een derde van de elektriciteit in de wereld zal in 2025 uit hernieuwbare energiebronnen komen.” (link bevindt zich buiten ibm.com). Wereld Economisch Forum, 16 maart 2023.}

^{5 Klimaatverandering 2023: Syntheserapport. Bijdrage van werkgroepen I, II en III aan het zesde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering. (link bevindt zich buiten ibm.com). IPCC, 2023.}

^{6 "Hittegolfgids voor steden.” (link bevindt zich buiten ibm.com.) Rode Kruis Rode Halve Maan Klimaatcentrum, 2019.}

^{7 “Wat zijn de langetermijneffecten van klimaatverandering?” (link bevindt zich buiten ibm.com). Amerikaanse geologische dienst.}

^{8 "Empirische schatting van door bebossing veroorzaakte neerslagveranderingen in Europa.” (link bevindt zich buiten ibm.com). Nature Geoscience, 14, 473â € "478 (2021).}

^{9 "Door steden ‘sponsachtig’ te maken, kunnen overstromingen worden tegengegaan – door het water ondergronds te sturen.” (link bevindt zich buiten ibm.com). NPR. 3 oktober 2023.}

^{10 "Oceaan deoxygenatie.” (link bevindt zich buiten ibm.com). Internationale Unie voor het behoud van de natuur en natuurlijke hulpbronnen, december 2019.}

^{11 "Nieuw systeem gebruikt zeewater om CO2 af te vangen en op te slaan.” (link bevindt zich buiten ibm.com). NOAA-onderzoek, 8 september 2023.}

^{12 "Neemt het tempo van de zeespiegelstijging toe?” (link bevindt zich buiten ibm.com). Verandering op zeeniveau: waarnemingen vanuit de ruimte, NASA.}

^{13 2021: Verandering van de oceaan, de cryosfeer en de zeespiegel. (link bevindt zich buiten ibm.com) In Klimaatverandering 2021: de natuurwetenschappelijke basis. Bijdrage van Werkgroep I aan het Zesde Beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering, pp. 1211-1362.}