Fig.1   De 6 hoofd-getijdenstations van Rijkswaterstaat

Elk jaar, als de jongste zeespiegeldata van het PSMSL binnenkomen, maak ik grafieken van de 6 hoofdstations aan de Nederlandse kust. Daar meet Rijkswaterstaat al sinds mensenheugenis (medio 19e eeuw) de hoogte van het zeewater. Nog niet zo lang geleden schreef ik een artikel over de data t/m 2020, zie hier. In dat artikel staan fraaie meetreeksen van die 6 stations, vanaf het begin van de metingen in de 19e eeuw t/m 2020.

In een recent artikel van Frederikse en Gerkema uit 2018 over multidecadale schommelingen langs de Noordzeekust beperkten de auteurs zich echter tot de Nederlandse data vanaf 1890, om te voorkomen dat de ‘sprong’ in de zeespiegeldata, die bij Nederlandse peilstations rond 1885 aanwezig is, wordt meegenomen. Ik had die sprong in het vorige artikel al waargenomen in de reeksen van Vlissingen en IJmuiden. Voor alle zekerheid zal ik dus vanaf nu de Nederlandse reeksen vanaf 1890 gebruiken. De grafieken zien er dan zo uit:

Fig.2   Bron: https://www.sealevel.info

Link boven in elke grafiek is de trend weergegeven, rechts boven de versnelling. De versnellingen van de stations zijn zeer klein, kleiner dan 0,01 mm/jaar2 . Het is dan ook niet verwonderlijk dat in alle grafieken de lijn die de versnelling van de data weergeeft vrijwel achter de lineaire trendlijn verdwijnt. Alle 6 Nederlandse hoofdstations vertonen dus vanaf 1890 t/m 2020 een nagenoeg lineaire trend.

Tab.1    Data: PSMSL

In tabel 1 zijn de lineaire trend en versnelling van elk van de 6 stations weergegeven. Het is goed te bedenken dat de rsl de relatieve zeespiegelstijging is, de stijging ten opzichte van het vasteland ter plekke. De Nederlandse kust maakt onderdeel uit van het Noordzeebekken, dat al vanaf het eind van het laatste glaciaal een dalende beweging vertoont als gevolg van het GIA-. GIA (glacial isostatic adjustment) wordt veroorzaakt door het terugveren van de aarde van de verscheidene kilometers dikke ijskappen die rond 20.000 jaar geleden onder andere Scandinavië bedekten. Door het opveren van Scandinavië hebben de naastgelegen gebieden zoals het Noordzeebekken de neiging om te dalen. Die daling wordt langs de Nederlandse kust geschat op gemiddeld 0,45 mm per jaar. De gemiddelde relatieve zeespiegelstijging van de 6 stations vanaf 1890 bedraagt 1,93 mm per jaar. Rekening houdend met een gemiddelde bodemdaling van 0,45 mm per jaar betekent dat een gemiddelde absolute zeespiegelstijging langs onze kust van 1,5 mm per jaar, dus 15 cm per eeuw.

Men schat dat in de afgelopen 140 jaar het wereldgemiddelde zeeniveau 21 tot 24 centimeter is gestegen, dat is 15 tot 17 cm per eeuw (bron: NASA). Dat getal komt dus goed overeen met de absolute stijging van 15 cm/eeuw die we langs de Nederlandse kust berekenen. De verschillen tussen de lineaire trends van de 6 stations zoals we die in tabel 1 zien zijn dan ook te verklaren door verschillen in bodemdaling.

Fig.3    Data: PSMSL

Figuur 3 toont de jaarlijkse rsl van de 6 Nederlandse stations vanaf 1890. De variaties van jaar tot jaar kunnen tamelijk groot zijn, zoals de grafiek laat zien. Die variaties worden vooral veroorzaakt door windfluctuaties in richting en sterkte. Zo wordt bij een stevige NW wind het water van de Noordzee opgestuwd tegen de Nederlandse kust. Ook jaarlijkse verschillen in luchtdruk veroorzaken afwijkende zeespiegelhoogten, hogere luchtdruk betekent lagere zeespiegel. Op langere tijdschalen, van enkele jaren tot enkele decennia, spelen ook andere factoren een rol, zoals verschillen in zoutgehalte en watertemperatuur en  de zogenaamde nodal cycle van 18,6 jaar, veroorzaakt door de maan.

Fig.4    Bron: NOAA

Figuur 4 toont de zeespiegelhoogten van de Noordzee, zoals berekend op basis van satellietdata sinds eind 1992. De ruwe data zijn afkomstig van de satellieten TOPEX/Poseidon (T/P), ERS-2, GSO,  Jason-1, Envisat, Jason-2, en Jason-3.  Over de periode 1992-2021 is de trend van het Noordzeewater 3 mm per jaar, gelijk aan de berekende altimetrie-trend voor de gehele aarde. Ik heb nog niet zo lang geleden een artikel geschreven over de complexiteit van die satelliet-zeehoogtemetingen.

Opvallend is dat er een aanmerkelijk verschil is tussen de trend van de satellietmetingen van ± 3 mm/jaar in de Noordzee en de trend van de langjarige boeimetingen langs de Nederlandse kust van  ± 1,5 mm/jaar (rekening houdend met de bodemdaling). Een deel van dat verschil kan te maken hebben met het feit dat we zeer ondiep kustwater hebben dat anders reageert op zeespiegelbewegingen. Maar dan nog is er sprake van een behoorlijk ‘gat’  tussen de satellietmetingen van de Noordzee en de boeimetingen langs de Nederlandse kust.

Fig.5    Bron: KNMI

In januari 2022 verscheen op de website van het KNMI een artikel met de dreigende kop dat de zeespiegel aan onze kust sneller stijgt door klimaatverandering. Ik bekijk elk jaar de meetdata van de 6 hoofdstations van Rijkswaterstaat en schrijf dan elk jaar dat er geen versnelling in de grafieken zit, dus mijn aandacht was gewekt.

Fig.6    Bron: KNMI

Volgens de tekst in de kop van het KNMI artikel is de stijging van de zeespiegel aan de Nederlandse kust de laatste decennia 1,5x zo groot als in de gehele meetperiode daarvoor, en komt dan op 3 mm/jaar in plaats van 1,5 mm/jaar. Daarmee loopt de zeespiegelstijging dus weer in de pas met de trend van de satellietmetingen.

Maar hoe komt het dat ik die enorme versnelling niet gezien heb in de zeespiegeldata van de Nederlandse getijdenstations? Het antwoord op die vraag is dat die versnelling inderdaad niet zichtbaar is, maar er wel zou zijn indien vooral de wind (vanaf 1990) uit een andere hoek en met een andere snelheid had gewaaid. Wind stuwt immers water op, tenminste als die uit de ‘goeie’ hoek waait. Bovendien zijn er nog die andere factoren die ook van invloed zijn, zoals de luchtdruk en de zogenaamde ‘lunar cycle’ , de schommelingen in de aantrekkingskracht van de maan ten opzichte van de aarde. Het KNMI team heeft al die factoren afgetrokken van het gemeten signaal, en houdt dan een signaallijn over die die versnelling vanaf 1990 laat zien.

Fig.7    Bron: KNMI

In de grafiek van figuur 7 is een en andere afgebeeld. Zo zijn er de periodes waarin de wind de zeespiegelstijging vertraagde, gevolgd door periodes waarin de wind de zeespiegelstijging versnelde. De blauwe lijn is de gemeten zeespiegelstijging van onze 6 hoofdstations en de oranje lijn de zeespiegelstijging zoals die zou zijn als je al die bovengenoemde factoren verwijdert. En inderdaad: in de roze zone vanaf 1993 daalt de gemeten trend, terwijl de herberekende trend verder stijgt.

De gedachte in De Bilt is nu: als die wind uit de goede hoek weer aantrekt aan de Nederlandse kust, dan gaat die blauwe lijn vanzelf naar boven en heb je de ‘beloofde’ versnelling. De vraag is natuurlijk of dat allemaal klopt. Zo is er wel wat aan te merken op de wijze waarop het team de factor wind in zijn berekeningen opneemt. In de grafiek is te zien dat de metingen vanaf 1980 tot 1993 (dus in een periode met door de wind versnelde zeespiegelstijging) een dalende trend laat zien. Bovendien lopen beide reconstructies van de wereldgemiddelde zeespiegelvariaties (grijze lijnen) heel aardig parallel met de blauwe lijn, tot aan de laatste roze periode. En zo er nog wat zaken die om extra aandacht vragen, een andere keer.

Kortom, dit gedachte-experiment, want dat is het natuurlijk, valt of staat met de validiteit van de gebruikte aannames en methodes. Dat weerhoudt het KNMI er overigens niet van om alvast een toekomstvoorspelling te doen lees ik: “We verwachten dan ook dat we in de komende tientallen jaren een duidelijke versnelling in de zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust zullen meten (figuur 3). Afhankelijk van de toekomstige uitstoot van broeikasgassen dienen we rekening houden met een verdere zeespiegelstijging tussen 30 tot 110 centimeter in de komende tachtig jaar. ”

Fig.8    Bron: Environmental Research Letters

En toen kwam een team van Tu Delft op 14 juni 2022 met een publicatie over vrijwel hetzelfde onderwerp als waar het KNMI mee bezig is, zie hierboven. Vrijwel hetzelfde verhaal als waar het team van het KNMI zijn tijd aan besteed. Het idee achter beide onderzoeken is dat de versnelling van de zeespiegelstijging aan de Nederlandse kust weliswaar niet zichtbaar is maar er wel is. Die zou verdoezeld worden door met name de wind als opstuwende kracht, en ook door de luchtdruk, lunar cycle en seizoensinvloeden. Net zoals bij het KNMI-team worden ook bij het Tu Delft-team de gemeten getijdedata ‘afgepeld’ en ontdaan van onder andere de factoren wind, lunar cycle en luchtdruk.  Wat je dan overhoudt is wat het onderzoeksteam het ‘sea-level signal’ wordt genoemd. En aan dat manmade signaal wordt dan gemeten.

Fig.9    Bron: Steffelbauer 2022

In bovenstaande figuur is die analyse uitgebeeld voor het station Vlissingen. Het zwarte signaal boven in de figuur zijn de ‘tide gauge data’, de gemeten zeewaterstanden in Vlissingen vanaf 1920. De gele lijn in die zwarte reeks is het ‘sea level signal’, de fictieve of als u wilt gecorrigeerde reeks die overblijft als je de invloeden van alle invloeden daaronder verwijdert. Het is het maagdelijke signaal van de zeespiegel aan de Nederlandse kust dat slechts beïnvloed wordt door uitzetten van water en afsmelten van ijs door opwarmen. Daar onder, in de figuur, zijn de diverse grafieken geplaatst van de factoren die de onderzoekers verwijderden van het oorspronkelijke gemeten signaal.

Er is een aantal zaken dat volgens mij in de publicatie van Steffenbauer et al te weinig aandacht krijgt, of juist teveel, of de verkeerde, zodat de uitkomsten van de studie twijfelachtig zijn. Voordat ik daar echter in detail op in kan gaan wil ik eerst de onderliggende cijfers van die ‘sea level signals’ hebben, zodat ik wat zaken kan analyseren. Tot nu toe heb ik driemaal bij twee verschillende auteurs het verzoek gedaan me die data toe te sturen, maar dat is helaas (nog) niet gelukt. Daarom hopelijk de volgende keer wat meer inhoudelijk commentaar op de publicatie. Voor heel wat traditionele media (tv, radio, kranten) in ons land was overigens het persbericht van de Tu Delft alléén al voldoende om zonder dralen flinke aandacht te besteden aan de publicatie, zie NOS.