Zeespiegelstijging: waarom zo moeilijk?
Recent kwam een studie van Deltares in het nieuws, die meldde dat een versnelling van de zeespiegelstijging nu ook aan de Nederlandse kusten gedetecteerd is. Sinds 1993 stijgt de zeespiegel blijkbaar met bijna 3 mm/jaar. Dat is 1 mm sneller dan ervoor.
Deze studie heeft 7 auteurs, is 153 pagina’s lang, en heeft ruim 100 literatuurverwijzingen. Er is dus hard gewerkt. Hij gaat kortweg als volgt.
De Deltares aanpak
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) publiceert een uitgebreide database van metingen bij verschillende peilstations. Die gegevens stammen van een organisatie genaamd PSMSL (Permanent Service of Mean Sea Level). Ze zijn vrij beschikbaar via deze link.
Zie bijvoorbeeld de meetresultaten van het peilstation bij Den Helder:
Afbeelding 1. Voorbeeld peildata Den Helder inclusief lineaire trend (NOAA)
Elk punt is het gemiddelde van één maand metingen van het peilstation. Een reeks van ruim 150 jaar, bijna 2000 punten. NOAA trekt er een lineaire trend doorheen en constateert dat de zeespiegel bij Den Helder gemiddeld 1.51 mm/jaar is gestegen tov het peilstation. Op het eerste gezicht is er geen sprake van een versnelling.
Maar de variatie is groot, en Deltares corrigeert dit bottom up: De gegevens worden per jaar gemiddeld, en vervolgens wordt gecorrigeerd voor gemiddelde winden en variaties van de omloopbaan van de maan (“nodaal getij”). Op basis daarvan werd berekend hoe hoog het niveau geweest zou zijn onder “normale” omstandigheden. Uiteraard zijn daar klimaatmodellen voor nodig, want vroeger woei het natuurlijk ook, en variaties verderop de Noordzee spelen blijkbaar ook een rol. En omdat een trendverandering van 1 mm/jaar gedetecteerd moet worden, waar de brongegevens met decimeters variëren, moet dit allemaal wel heel erg nauwkeurig.
Dit wordt ook gedaan voor 4 andere stations: Vlissingen, Hoek van Holland, IJmuiden en Harlingen, en de resultaten zijn gecombineerd tot de volgende grafiek:
Afbeelding 2: Figuur 3.2 uit Deltares rapport
De verticale as is (abusievelijk) weergegeven in mm tov NAP, dat moet dus cm zijn. De afwijkingen van de trend worden opvallend kleiner na 1980, kennelijk na de invoering van het GSTM model.
Op basis hiervan concludeert Deltares dat een “gebroken lineair model” statistisch de beste correlatie geeft met de (gecorrigeerde) metingen, en projecteert deze nieuwe trend over de komende 15 jaar als prognose voor de zeespiegelstijging aan onze kusten.
Als technisch geinteresseerde leek zet ik een paar vraagtekens bij dit resultaat:
- Een gebroken trendlijn is gegeven de thermische massa van de Oceanen fysiek onwaarschijnlijk. Dat een geknikte trend vanaf 1993 -toevallig de startdatum van de satelliethoogtemetingen- de beste statistische fit geeft zegt daarom meer over de toegepaste methodiek dan over de zeespiegel.
- Deze nieuwe trend, de groene lijn, komt pas rond 2010 zichtbaar dichter bij de meetpunten vergeleken met het oude lineaire model. De nieuwe trend wordt daardoor gedomineerd door een klein aantal meetpunten.
- De locatie van de knik valt vrijwel samen met de invoering van het GTSM model, en dit kan dus ook de geconstateerde trendverandering veroorzaakt hebben. Het mixen van methodieken in trendanalyses is doorgaans geen goed idee.
Dit is allemaal ook erg ingewikkeld, vraagt erg veel inspanning en introduceert nieuwe foutbronnen en onzekerheden. En het is onduidelijk waar dit goed voor is. NOAA stelt op haar website:
When estimating sea level trends, a minimum of 30 years of data are used in order to account for long-term sea level variations and reduce errors in computing sea level trends based on monthly mean sea level.
Wind en stromingsveranderingen kunnen tijdelijk tot afwijkende trends leiden, maar de hoeveelheid water verandert niet op deze termijn. Je kan dat dus wegmiddelen om een lange termijn verandering te detecteren. En dat is doodsimpel, met wat ik maar even de “ééndagsmethode” noem:
De ééndags methode.
Ik maak gebruik van dezelfde database als Deltares. Zie bijvoorbeeld Maassluis:
Afbeelding 3. Voorbeeld peildata Maassluis (NOAA)
Een lange reeks, ruim 170 jaar. NOAA constateert dat de zeespiegel bij Maassluis gemiddeld 1.67 mm/jaar gestegen is tov het peilstation, bijna 30 cm in totaal.
Ik heb de NOAA gegevens arbitrair over een 4 jaars periode (49 maanden om precies te zijn) gemiddeld. Dat is erg simpel, de database geeft na wat doorklikken tabellen met de onderliggende gegevens, en de spreadsheet doet de rest (zie kader methode). Dat geeft het volgende beeld:
Afbeelding 4. Maassluis peildata waarnemingen en voortschrijdend gemiddelden 5 en 49 maanden
Ieder punt geeft nu het gemiddelde peil (in m) ten opzicht van de NOAA trend van 1.67 mm/jaar over een periode van 49 maanden, gecentreerd op maand 25 van die periode. De schaal is ongeveer vergelijkbaar met de grafiek boven. De variaties zijn teruggebracht tot een paar cm per punt.
De trend blijft gemiddeld hetzelfde: 1.67 mm/jaar.
Vanwege de Maeslantkering heeft Deltares de Maassluis gegevens niet gebruikt, maar Google vertelt mij dat deze maar 1 x per jaar dicht gaat om te testen, dus dat effect mag je verwaarlozen.
Het peilstation meet de hoogte van het zeeniveau ten opzichte van het land, en het is natuurlijk mogelijk dat het niveau daarvan in deze periode ook veranderd is. Ik heb daarom dezelfde analyse gedaan voor een paar andere peilstations en die geven ongeveer hetzelfde beeld. Zie bijvoorbeeld Harlingen:
Afbeelding 5. Harlingen peildata waarnemingen en voortschrijdend gemiddelden 5 en 49 maanden
Nog even benadukken: dit zijn ongecorrigeerde gegevens van de PSMSL/NOAA database.
En over heel Nederland?
NOAA geeft 7 peilstations, waarvan Delfzijl volgens Deltares niet betrouwbaar is vanwege onzekerheid over de effecten van een bodemdaling ter plaatse. Vlissingen en IJmuiden gaan in de database maar tot 2018. Blijven over Den Helder en Hoek van Holland. Daarmee heb ik in totaal 4 stations. Dit verwerken was iets ingewikkelder; ik heb de afwijkingen van de plaatselijke trends voor iedere maand opgeteld en door 4 gedeeld, en nu gemiddeld over 121 maanden. Het resultaat:
Afbeelding 6. Afwijkingen van lineair verband voor gemiddelde van 4 NL peilstations en 121 maanden voortschrijdend gemiddelde
Dit is nog steeds niets anders dan bestaande gegevens uit de NOAA database weergegeven in een overzichtelijk format. De conclusie is duidelijk: er is geen sprake van een gemeten toename van de zeespiegelstijging aan onze kust.
Frappant is dat er geen correlatie te zien is met bekende fenomenen zoals de wereldtemperatuur. Volgens het IPCC begint die in 1910 te stijgen (Afbeelding 7). En die correlatie is er al helemaal niet niet met de menselijke CO2 uitstoot, die volgens dezelfde bron pas rond 1950 significant begint te worden (Afbeelding 8).
Afbeelding 7. Mondiale temperatuurstijging volgens IPCC
Afbeelding 8. Mondiale antropogene CO2 emissies
Dat doet toch vermoeden dat de zeespiegel zich niks van ons aantrekt. Maar dat is een andere discussie.
Hierbij moet ik even ingaan op het gravitatieeffect van de ijskap van Groenland. De massa daarvan trekt het omringende zeewater naar zich toe, en een massavermindering door afsmelten leidt dan tot een plaatselijk dalen van het zeeoppervlak. Voor de Noordatlantische oceaan wordt dit berekend op netto 0.25 mm per jaar, aan onze kust zal het nog wat minder zijn. Vrijwel verwaarloosbaar dus. Bovendien gaat dit vast nog wel even door, die ijskap is immens groot, en dus is het gewoon een deel van de trend.
Conclusie
Uit de NOAA database van getijdemetingen is simpel af te leiden dat de zee rond Nederland in de laatste decades niet sneller gestegen is dan gemiddeld in de vorige eeuw. Er is geen correlatie zichtbaar met de menselijke CO2 uitstoot, en geen correlatie met de mondiale temperatuur.
Iedereen kan dit zelf simpel reproduceren. Kost je een dag als je een beetje handig bent met bijvoorbeeld Excel.
Mijn speculatie
Het lijkt mij logisch dat een dergelijke analyse routinewerk is voor Deltares. Minder duidelijk is waarom Deltares geen genoegen neemt met de uitkomst hiervan, maar met veel mankracht de getijdemetingen aan onze kust probeert te corrigeren naar een virtuele werkelijkheid.
Misschien heeft hun recente link met het KNMI daar iets mee te maken? (zie kader). Dat instituut is qua zeespiegelstijging nogal paniekerig; in hun “klimaatsignaal 21”stellen zij dat de zeespiegel aan het eind van deze eeuw wel met 1.2 m gestegen kan zijn. Zie ook de volgende plaat, van hun website:
Afbeelding9
Het “Klimaatsignaal 21” getal correspondeert met de top van de roze balk rechtsboven.
De blauwe lijn links is de actuele zeespiegel, en die loopt tot nu toe onverstoorbaar richting 30 cm in het jaar 2100. Het wordt dus hoog tijd dat die serieus naar boven af gaat wijken, anders staat de Bilt in haar hemd. En misschien wilde Deltares daar mee helpen?
Evert Jesse, 07/08/2023
Ga naar de NOAA website voor de gegevens van bijvoorbeeld Maassluis via Sea Level Trends – NOAA Tides & Currents.
Klikken op “Interannual variation” in de bovenste balk geeft de info trendloos, dus de variatie rond het door NOAA berekende gemiddelde.
En dan klikken op “export to tekst”. Een stukje daarvan ziet er zo uit:
Het hele bestand, bijna 2000 regels in dit geval, kopieer je en zet je in een spreadsheet (bijvoorbeeld als Excel worksheet). Via de functie data en dan “tekst to columns” krijg je de zaak geordend in cellen. Je moet nog wel even de maanden in decimale jaren omzetten.
Het 4 jaarsgemiddelde bepaal je door de eerste 49 maanden op te tellen en te delen door 49. Het resultaat zet je in de 25e maand, in dit geval 1850/1. Vervolgens sleep je de formule door de tabel, tot 25 regels voor het einde. En deze kolom plot je tegen de decimale jaren. Het kan vast eenvoudiger, maar ik ben geen Excelkenner, meer een Excel knutselaar.
Scandinavië stijgt met 1cm per jaar.
Stockholm heeft te maken met zeespiegel daling!
Aldua S Kroonenberg
‘Er is geen correlatie zichtbaar met de menselijke CO2 uitstoot, en geen correlatie met de mondiale temperatuur.’ is wel een heel snelle conclusie. Het is ten principale onmogelijk te bewijzen dat iets er niet is.
Er is geen god, durf zelf na te denken en geniet van het leven.
Een bewijs voor een observatie is niet nodig. Een correlatie is zo’n observatie. Er staat geen conclusie anders dan een vaststelling van een feit, toch?
Met andere woorden, de twee meetreeksen zijn, al of niet correct uitgevoerd, de ‘positieve’ feiten. De overeenkomst van deze twee is er of is er niet.
Dat heeft op zich niets met bewijzen van een negatief te maken (dat ‘iets er niet is’).
als aannemelijk kon worden gemaakt met welke correlatie dan ook dat een zeespiegelstijging het gevolg was van menselijk handelen, dan waren we die zeker in een toonaangevend rapport, een uitzending van objectieve media of in viral berichtje tegengekomen. Het uitblijven hiervan ontkent geen correlatie, maar is kennelijk niet significant genoeg om van de door sommigen gewenste aanname een feit te kunnen maken.
Ongetwijfeld zal eens in de toekomst de zeespiegel eens weer stijgen of dalen. Maar dat is de laatste 2180 jaar zoals de metingen aangeven nu nog niet het geval.
Als de stijging met metingen kan worden vastgesteld is het vroeg genoeg om ons dar dan druk om te maken.
Dit rekenkamertje stelt de wetenschap aan de kaak. Eindelijk. Wat mij het meeste stoort ook aan berichtgeving is het betrekken van zogenaamde experts, valse cijfers, grafieken,… Wetenschappelijk onderzoek en andere larie. Doe zo voort. Bedankt
Het is niet mijn bedoeling om over meettechnieken argumenten te geven.
Bijna 30 jaar geleden een geologisch artikel gelezen over de ondergrond van Nederland waarin men stelde dat de westzijde daalde en de oostziijde een stijgende beweging maakt.
Indien Nederland als het ware een kantelende beweging maakt is dit dan verdisconteerd in de berekeningen van de heren wetenschappers.
Daar zal RWS voor de Deltawerken toch ook de nodige aandacht aan hebben besteed bij de bouw ervan.