Middelalderlig global opvarmning

For seks hundrede år siden var verden varm. Eller måske var det ikke. Hvad er sandheden? Pas på. Dette spørgsmål er for nylig blevet hævet fra et rent videnskabeligt dilemma til et af de varme (eller kolde) spørgsmål i moderne politik. Argumenter for det forkerte svar, og du risikerer at blive stemplet som en liberal alarmist eller en konservativ neandertaler. Eller du kan miste dit job.

Seks redaktører har for nylig trukket sig fra tidsskriftet Klimaforskning på grund af dette problem. Deres forbrydelse: udgivelse af artiklen Proxy Climatic and Environmental Changes of the Past 1.000 Years, af W. Soon og S. Baliunas fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Uden at fælde dom over netop dette papir, kan jeg stadig påpege, at vores journaler er fulde af dårlige papirer. Hvis redaktører blev afskediget, hver gang de udgav en, ville de alle stå uden arbejde inden for en måned eller to. Det, der gjorde Soon og Baliunas situation anderledes, er, at deres papir tiltrak enorm opmærksomhed. Og det er fordi det såede tvivl på hockeystaven.

Hvis du ikke ved, hvad hockeystaven er, så lav en Google-søgning, inklusive ordet klima. Du vil lære, at det er kaldenavnet for en bemærkelsesværdig graf, der er blevet et plakatbarn for miljøbevægelsen. Udgivet af M. Mann og kolleger i 1998 og 1999 viste plottet, at klimaet på den nordlige halvkugle havde været bemærkelsesværdigt konstant i 900 år, indtil det pludselig begyndte at varme op for omkring 100 år siden - lige på det tidspunkt, hvor menneskets brug af fossiler brændstoffer begyndte at skubbe niveauet af atmosfærisk kuldioxid op. Den overordnede form af kurven lignede en hockeystav, der lå på ryggen - en lige del med en pludselig bøjning opad nær enden.

Hockeystokken blev forvandlet fra et videnskabeligt plot til det mest reproducerede billede af diskussionen om global opvarmning. Nedenstående version stammer fra den indflydelsesrige rapport fra 2001 fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Hockeystick-figuren optræder fem gange alene i det sammenfattende bind.

Snart fik grafen en meget effektiv lydbid: 1998 var det varmeste år i de sidste tusind år . Dette førte til en overbevisende konklusion: global opvarmning er reel; mennesker har skylden; vi skal gøre noget - skynde os og ratificere Kyoto-traktaten om begrænsninger af fossile brændstoffer. Alligevel opfordrede nogle videnskabsmænd til forsigtighed, en gå langsom tilgang. Som en klog mand engang advarede, lad ikke det blot presserende forstyrre det virkelig vigtige.

Der var en mindre videnskabelig fejl. Hockeystokken modsagde tidligere arbejde, der havde konkluderet, at der havde været en middelalderlig varmeperiode. Faktisk var den uenig i et plot offentliggjort af IPCC selv et årti tidligere (i dets 1990-rapport), der viste udtalte varme temperaturer fra år 1000 til 1400.

Sådanne uoverensstemmelser er almindelige i videnskaben, og videnskabsmænd elsker dem. De betyder mere arbejde, måske lidt offentlig opmærksomhed (hvilket ikke kan skade finansieringen) og den spænding, der følger med indsatsen for at løse usikkerhed. Soon and Baliunas-avisen var en del af denne proces. Deres papir præsenterede alle data til fordel for middelalderens varme periode.

Debatten voksede. Kritikere af Soon og Baliunas anklagede, at deres papir ikke var afbalanceret; fordi det bestod af en kompilering af data, der viste opvarmning på forskellige steder på forskellige tidspunkter, gik kritikken, arbejdet var ikke en gyldig tilbagevisning af hockeystavsanalysen, som havde kombineret et meget større datasæt. Det var en gyldig bekymring, men det betød ikke nødvendigvis, at resultaterne fra Soon og Baliunas skulle ignoreres. Det betød blot, at spørgsmålet stadig var åbent.

I mellemtiden blev kritikerne udskældt Klimaforskning for angiveligt at have undladt at undersøge Soon og Baliunas papiret ordentligt. Forlaget, et tysk firma kaldet Inter-Research, indvilligede, hvilket førte til, at tidsskriftets chefredaktør og til sidst fem andre redaktører trådte tilbage.

Så i sidste måned blev situationen endnu mere kompleks. S. McIntyre og R. McKitrick udgav et papir i Energi og miljø med en detaljeret kritik af det originale hockeystavsarbejde. De udtalte direkte, at de originale Mann-papirer indeholdt kollationsfejl, uberettigede trunkeringer af ekstrapolering af kildedata, forældede data, geografiske placeringsfejl, forkerte beregninger af hovedkomponenter og andre kvalitetskontroldefekter. Desuden, da de rettede disse fejl, kom den middelalderlige varmeperiode stærkt tilbage. Mann, et al., var uenige. De sendte straks et svar på nettet med deres kritik af McIntyre og McKitricks analyse.

Uenigheden er ikke politisk; det meste stammer fra gyldige spørgsmål, der involverer fysik og matematik. Først fysikken. Et nøjagtigt termometer blev ikke opfundet før 1724 (af Fahrenheit), og gode verdensomspændende optegnelser eksisterede ikke før 1900-tallet. For tidligere epoker er vi afhængige af indirekte estimater kaldet proxyer. Disse omfatter bredden af ​​træringene, forholdet mellem iltisotoper i gletsjeris, variationer i arter af mikroskopiske dyr fanget i sediment (forskellige slags trives ved forskellige temperaturer) og endda historiske optegnelser om havnelukninger fra is. Disse proxyer reagerer naturligvis også på andre vejrelementer, såsom nedbør, skydække og stormmønstre. Desuden er de fleste proxyer følsomme over for lokale forhold, og ekstrapolering til det globale klima kan være farligt. Vælg de forkerte proxyer, og du får det forkerte svar.

De matematiske spørgsmål involverer procedurerne for at kombinere datasæt. Mann brugte en velkendt tilgang kaldet principkomponentanalyse. Denne metode udtrækker den adfærd, de har til fælles, fra et sæt proxy-registre. Det kan være mere følsomt end blot at beregne et gennemsnit af data, da det typisk undertrykker ikke-globale variationer, der kun vises i nogle få poster. Men for at bruge det skal proxy-posterne samples på samme tidspunkter og have samme længde. De data, der var tilgængelige for Mann og hans kolleger, var det ikke, så de skulle beregnes i gennemsnit, interpoleres og ekstrapoleres. Det krævede subjektive vurderinger, som - desværre - kunne have påvirket konklusionerne.

Da jeg første gang læste Mann-papirerne i 1998, var jeg skuffet over, at de ikke diskuterede sådanne systematiske skævheder meget detaljeret, især da deres konklusioner ophævede middelalderens varmeperiode. Inden for de fleste videnskabsområder er de forskere, der udtrykker mest selvtvivl, og som undervurderer deres konklusioner, dem, der respekteres mest. Forskere ser med foragt på dem, der fremlægger deres konklusioner for pressen. Jeg var bekymret for hockeystaven fra begyndelsen. Da jeg skrev min bog om palæoklima (udgivet i 2000), inkluderede jeg først hockeystavsgrafen i det indledende kapitel. I det andet udkast klippede jeg figuren, selvom jeg efterlod en reference. Jeg stolede ikke nok på det.

Sidste måneds artikel af McIntyre og McKitrick rejste relevante spørgsmål. De havde fået adgang (af Mann) til detaljer om værket, som ikke var offentligt tilgængelige. Uafhængig analyse og (når det er muligt) uafhængige datasæt er i sidste ende sandhedens dommer. Det er netop den måde, videnskaben bør, og normalt gør, skride frem. Det er grunden til, at Nobelpriserne ofte uddeles et til tre årtier efter arbejdet blev afsluttet - for at undgå fejl. Sandheden er ikke let at finde, men en langsom proces er den eneste, der fungerer pålideligt.

Det var uheldigt, at mange videnskabsmænd godkendte hockeystaven, før den kunne blive udsat for den kedelige gennemgang af tiden. Ironisk nok ser det ud til, at disse videnskabsmænd sprang undersøgelsen over, netop fordi resultaterne var så vigtige.

Lad mig være klar. Min egen læsning af litteraturen og undersøgelse af palæoklima tyder stærkt på, at kuldioxid fra afbrænding af fossile brændstoffer vil vise sig at være den største forurening i menneskehedens historie. Det vil sandsynligvis have alvorlige og skadelige virkninger på det globale klima. Jeg ville elske at tro, at resultaterne af Mann et al. er korrekte, og at de sidste par år har været de varmeste i et årtusinde.

elsker at tro? Mine egne ord får mig til at gyse. De udløser min videnskabsmands instinkt for forsigtighed. Når en konklusion er attraktiv, er jeg fristet til at sænke mine standarder, til at udføre sjusket arbejde. Men det er ikke vejen til sandheden. Når konklusionerne er attraktive, skal vi være ekstra forsigtige.

Den offentlige debat gør det ikke nemt. Politiske journalister er hoppet til, med diskussion ikke kun om videnskaben, men om videnskabsmændenes politiske baggrund og deres potentielle skævheder fra finansieringskilder. Det er også videnskabsmændene selv, der er skyld i. Nogle finder berømmelse og ære, og endda en følelse af, at de er vigtige. (Det er bemærkelsesværdigt sjældent i videnskaben.) Vi driver ind i ad hominem modangreb. Kritiser hockeystaven, og nogle kolleger synes at mene, at du har en politisk dagsorden - det har jeg selv opdaget. Accepter hockeystaven, og andre beskylder dig for ukritisk tankegang.

Der er også gyldige bekymringer hos politikere, der skal træffe beslutninger i tide. I 1947 blev Harry Truman så irriteret over økonomernes undren, at han jokede med, at han ville have en enarmet rådgiver - der på den anden side ikke kunne afdække sine konklusioner med sætningen.

Nogle mennesker tror, ​​at videnskab er tjent med åben debat mellem venstrehåndede og højrehåndede fortalere, ligesom i politik. Men videnskabens historie viser, at det bedst gøres af mennesker, der har to hænder hver. Præsentér resultater med forsigtighed, og insister på at være tvetydige. Overlad det til præsidenten og hans rådgivere at træffe beslutninger baseret på usikre konklusioner. Overdriv ikke resultaterne. Brug begge hænder. Vi har ikke råd til at sænke vores standarder, blot fordi problemet er så presserende.

skjule