Extreem koude winters vallen significant vaak samen met een minimum in het aantal zonnevlekken, concludeerden aardwetenschappers vorig jaar. Maar het onderzoek ligt onder vuur.
Kunnen koude winters gerelateerd worden aan perioden van verminderde zonne-activiteit? Ja, concludeerden drie aardwetenschappers uit Duitsland en Zwitserland vorig jaar, maar het onderzoek waar dit uit bleek ligt onder vuur. Het bewijsmateriaal was enigszins lukraak bij elkaar gesprokkeld, schrijft een groep klimaatdeskundigen onder leiding van Geert Jan van Oldenborgh van het KNMI in De Bilt – en wie systematischer te werk gaat vindt geen enkel verband.
Tien van de veertien
Van de veertien extreem koude winters die gedurende de afgelopen 230 jaar plaatsvonden, zouden er tien zijn samengevallen met een minimum in het aantal zonnevlekken, schreven de Duitse en Zwitserse klimaatwetenschappers in augustus 2012 in een artikel in het vakblad Geophysical Research Letters. Een extreem koude winter definieerden ze daarbij als een winter waarin ofwel het ijs ergens op de Rijn zo dik was dat er op gelopen kon worden, ofwel het deel van de Rijn tussen Mainz en Düsseldorf op meerdere plekken was dichtgevroren.
Om die winters op te sporen gingen ze op zoek naar aanwijzingen, bijvoorbeeld in fotoboeken, in gemeentearchieven, en op internet. Vervolgens namen ze de grafiek van de zonnevlekkencyclus, en keken hoeveel winters op of dichtbij een minimumwaarde in de grafiek zaten – ook winters die zich tot twee jaar voor of na het exacte minimum bevonden telden ze mee. Tien van de veertien dus; de kans dat dat toeval is is nihil, wees een statistische analyse uit.
Tien van veertien de winters waarin de Rijn tussen Mainz en Düsseldorf bevroor vielen samen met een minimum aan zonnevlekken.
Sirocko et al., 2012Niet reproduceerbaar
Het verbaasde Van Oldenborgh. Eerder onderzoek had keer op keer uitgewezen dat het verband tussen koude winters en zonnevlekken ontbrak, dus hoe kon dat nu plotseling wel zo duidelijk aanwezig zijn? Wat hadden deze onderzoekers anders gedaan? Met vier collega´s pluisde hij het verhaal uit, en dat kwam de auteurs ervan op forse kritiek te staan. “Wij slaagden er niet in de conclusies te reproduceren”, schreven Van Oldenborgh en zijn collega´s deze maand in het vakblad Environmental Research Letters. Met name de manier waarop het gegevens verzameld waren werden niet erg wetenschappelijk bevonden.
Zonnevlekken
De zon produceert regelmatig korte explosies van energie waarbij geladen deeltjes vrijkomen. De plek waar zo´n explosie plaatsvindt is een zonnevlek, een relatief donkere en koude plek op het zonne-oppervlak. Het is er ruim 1000 graden Celcius koeler dan elders op de zon. De hoeveelheid zonnevlekken is niet constant, maar vertoont een cyclus van gemiddeld 11 jaar. Tijdens een zonnvlekkenminimum is er vaak wekenlang geen vlek te zien, tijdens een maximum zijn het er honderden. Hoe meer zonnevlekken er zijn, hoe actiever de zon is. Na een behoorlijk lang zonnevlekkenminimum dat tot ongeveer 2009 duurde bevinden we ons nu in een periode waarin langzamerhand weer wat zonnevlekken te zien zijn.
Zonnevlek. Het fel gloeiende gas heeft een temperatuur boven de miljoen graden Celcius, de donkere plek op het oppervlak van de zon is slechts een paar duizend graden.
NASA/TRACEStrenge winters
Het lijkt erop dat er op internet is gezocht naar aanwezige documentatie van bevriezing van de Rijn, schrijft het team van Van Oldenborgh, maar daarmee verzamel je gegevens die op veel verschillende manieren zijn verkregen, en bovendien steeds weer van een andere lokatie komen. Bovendien is het een weinig systematische manier van gegevens verzamelen, waarbij je gemakkelijk iets over het hoofd ziet; Van Oldenborgh ging zelf ook eens wat googelen, en kwam meteen met een paar andere winters op de proppen. “Toen wij zelf een beetje verder zochten vonden we zoveel andere data dat de selectie nogal subjectief overkwam”, zegt Van Oldenborgh.
Bovendien zijn er veel andere gegevens over de winters door de jaren heen. “Het KNMI heeft bijvoorbeeld een website, de Climate Explorer, waar onderzoekers dag en nacht hun gegevens uploaden en kunnen kijken hoe die met metingen van gemiddelde temperatuur, neerslag, en extreme temperatuur overeenkomen. Als Sirocko en zijn collega´s dat gedaan zouden hebben, hadden ze meteen gezien dat een aantal van hun jaren met heel zachte winters corresponderen en dus op een overschrijffout of zoiets gebaseerd moeten zijn. En dat ze een paar strenge winters gemist hebben.”
Een aantal strenge winters die over het hoofd gezien werden vielen samen met een zonnemaximum, een aantal winters die waarschijnlijk te koud zijn ingeschat juist met een zonneminimum. Als je dit meeneemt in de analyses lijken er nog altijd iets meer strenge winters tijdens een zonneminimum voor te komen, maar is dit niet meer statistisch significant te noemen – hetgeen betekent dat het net zo goed gewoon op toeval kan berusten.
De gemiddelde wintertemperatuur in Nederland en in Zwitserland, over twee tijdsintervallen. De winters die door Sirocko e.a. streng werden genoemd, zijn in extra grote, meestal zwarte letters aangegeven.
Van Oldenborgh e.a., 2013, met toestemmingWindpatronen
En er was meer. Als oorzaak voor de strenge winters voerden Sirocko en zijn collega´s een verandering in de luchtcirculatie boven de Noord Atlantische Oceaan en Europa aan, die op zijn beurt door zonneminimum zou worden opgewekt. Dit soort veranderingen in windpatronen worden echter al jaren netjes in kaart gebracht, en blijken op geen enkele manier samen te hangen met zonneactiviteit. Bovendien werd in de loop van het verhaal met de criteria geschoven die bepaalden wanneer je wel of niet in een zonneminimum zat – afhankelijk van de vraag die op dat moment werd behandeld.
De media..
Het gebeurt natuurlijk vaker dat wetenschappelijke artikelen op minder solide data en aannames berusten dan je zou wensen. Normaliter filter de wetenschap slecht onderbouwde artikelen er na verloop van tijd wel uit – soms door ze van commentaar te voorzien, vaker nog door ze simpelweg niet te citeren. “Het schrijven van een commentaar is ondankbaar werk”, zegt Van Oldenborgh. “Toch besloten we het deze keer niet te laten lopen, omdat het artikel zo’n lage kwaliteit had en het zo uitgebreid in de media gekomen was.”
Geophysical Research Letters bleek overigens helemaal op kritisch commentaar te zitten wachten, en wees het artikel zonder review af. Vandaar dat het in een ander vakblad verscheen. “Een aparte ervaring”, zegt Van Oldenborgh. Sirocko wil niet via de media reageren, maar vertelde ons te werken aan een uitbreiding van het artikel, dat hij aan het einde van het jaar zal publiceren. We houden je op de hoogte!