Aarde, wereld, Cybertruck

De wetenschap van de klimaatcrisis en de taak van de filosofie

Er is vrijwel geen wetenschapper meer te vinden die eraan twijfelt: de klimaatcrisis is echt en is door mensen veroorzaakt. Ook het grote publiek lijkt hiervan steeds meer overtuigd. Wat echter maar weinig mensen weten, is hoe alarmerend de crisis is, hoede wetenschap haar precies conceptualiseert en – belangrijker nog – welke paradigmaverandering aan die conceptualisatie ten grondslag ligt. Zoals we zullen zien is het de introductie van het systeemdenken,die de crisis van de Aarde aan de wetenschap openbaarde, maar die ook een grote nieuwe taak voor de filosofie aanduidt – namelijk, de (her)introductie van een filosofisch concept van wereld. Pas als we op wereld attent worden, wordt zowel wetenschappelijk als filosofisch begrijpelijk wat er met de Aarde gebeurt. In het volgende beschouwen we eerst de basisbegrippen van de achterliggende natuurkunde, om vervolgens de noodzaak van die filosofische taak aan te duiden.

I.

De Aarde is fysisch gezien een thermodynamisch systeem, zoals alle fysieke dingen in de wereld dat zijn: per definitie is een systeem een deel van het fysieke universum met een voor observatie gedefiniëerde grens.[1] Zo is een ei dat je kookt in een pannetje een systeem, jij bent zelf een systeem, de ruimte waarin je nu zit is een systeem, enzovoorts.

Een systeem heeft bepaalde eigenschappen en daarnaast doen zich in vrijwel alle natuurlijke systemen bepaalde veranderingen of processen voor. Een ei, bijvoorbeeld, verandert van staat als er van buitenaf warmte-energie aan wordt toegevoegd: dooier en eiwit gaan over van de vloeibare naar de vaste fase, en het ei verdwijnt weldra in de sla.

Veranderingen op macro-schaal kunnen echter ook door interne processen optreden. In het geval van het ei: de schaal is voor bacteriën ondoordringbaar, maar vanaf het ontstaan van het ei zijn ze vaak als ‘verstekelingen’ al aan boord. Deze bacteriën voeden zich met het ei, vermenigvuldigen zich, en bij hun stofwisseling – een reeks chemische reacties – wordt onder andere H2S geproduceerd: het giftige gas dat verantwoordelijk is voor de zo kenmerkende geur van rotte eieren. Bacteriën zijn echter niet de enige schuldige: zelfs een steriel ei produceert H2S, niet alleen door interne processen maar ook door overdracht van massa over de grens van het systeem. Door de poreuze schaal kan namelijk CO2 ontsnappen, dat zich in oplossing in het vloeibare ei bevindt. Hierdoor neemt de zuurgraad van het ei af en worden gunstige omstandigheden gecreëerd voor de spontane reactie van in het ei aanwezige zwavel en waterstof tot H2S.

De thermodynamische notie van een ‘systeem’ zoals ons ei, dat energie en massa kan uitwisselen met zijn omgeving en waarin zich allerlei processen afspelen, is op zich niets nieuws. Wetenschappers en ingenieurs werken er al jaren mee, bijvoorbeeld om reactoren en olieraffinaderijen te ontwerpen. De grote revolutie in de aardwetenschappen betrof echter de realisatie dat wanneer we de ‘natuur’ – dat wil zeggen, het leven op Aarde, de atmosfeer, de oceanen, de bergen, enzoverder – bestuderen, we niet alleen naar systemen en omgevingen op lokale schaal moeten kijken, maar eerst en vooral de Aarde als één geïntegreerd systeem moeten zien. Er bestaan geen gescheiden systemen, geen omgevingen; alleen een wirwar van elkaar beïnvloedende en meer of minder stabiele processen (men denke aan de waterdampcyclus, van oceaan – wolk – regen – rivier – oceaan, maar ook aan extreem ingewikkelde chemische cycli in levende wezens en door mensen gebouwde fabrieken). De nieuwe wetenschap die de Aarde sinds de jaren ’80 met deze bril als systeem Aarde bestudeert staat bekend als Earth System Science (ESS).

II.

Systeem Aarde is een systeem dat, net zoals een ei, ver van zijn evenwichtstoestand verwijderd is. Dat wil zeggen: het is niet dood, het doet iets. De evenwichtstoestand is de stabielst mogelijke toestand van het systeem, waarin zich geen significante veranderingen meer voordoen, zeker niet op macro-niveau.[2] Stenen verkeren doorgaans in thermodynamisch evenwicht. Eieren niet, want er voltrekken zich, zoals we zagen, in een ei allerlei processen met effecten op macro-niveau, zoals rotting.

Als we zeggen dat Systeem Aarde ver van zijn evenwichtstoestand verwijderd is, dan bedoelen we dat het systeem een hoge graad van organisatie kent. Organisatie wordt in de thermodynamica weergegeven in termen van energie en entropie. Een vers ei bevindt zich in een hogere energietoestand dan een rot ei; het ‘heeft’ meer energie, die in de rottingsreacties vrijkomt (en door de bacteriën wordt gebruikt om zich te vermenigvuldigen).[3] Daarbij neemt de entropie – de ‘chaos’ – van het systeem juist toe.

Systeem Aarde is, in tegenstelling tot het ei, gedurende lange tijd metastabiel: het behoudt een bepaalde stabiele configuratie door middel van zichzelf herhalende processen, zonder welke het systeem tot een lagere energietoestand zou vervallen. Dat wil zeggen: waar het ei geen actief mechanisme heeft om te voorkomen dat het binnen afzienbare tijd begint te rotten, zit de Aarde vol met zulke mechanismen. Een voorbeeld: de atmosfeer, met haar waterdampcyclus, broeikaseffect en vele andere mechanismen, houdt bepaalde omstandigheden – temperatuur, zuurstofgehalte – in stand, waardoor nóg complexere subsystemen, zoals kippen, kunnen ontstaan. Op hun beurt blijven deze weer geruime tijd metastabiel – en ze vormen een vehikel voor DNA, dat telkens opnieuw het tijdelijke systeem kip/ei inzet om zelf gedurende vele miljoenen jaren stabiel te blijven.

III.

Dankzij onderzoek naar steen- en ijskernen is er inmiddels uitgebreide kennis over de geschiedenis van Systeem Aarde. We weten hoe bepaalde processen in het verleden verliepen, wat de gemiddelde waarden van temperatuur, atmosferisch CO2 en vele andere sleutelfactoren waren. Op basis van die kennis geven ESS-wetenschappers thans duidelijk aan: Systeem Aarde opereert sinds enige tijd (we hebben het dan over een schaal van tientallen jaren) in een no-analog state.[4] Er is dus in miljoenen jaren bekende Aardgeschiedenis geen vergelijkbare staat te vinden – en dat terwijl in die geschiedenis ruwweg vergelijkbare staten elkaar afwisselen.

“Er is dus in miljoenen jaren bekende Aardgeschiedenis geen vergelijkbare staat te vinden.”

Effectief betekent dit dat we nauwelijks tot geen zekerheid meer hebben over de toekomst. Complexe systemen zoals de Aarde hebben de neiging om plotseling, op zeer heftige wijze, ‘om te slaan’ naar een nieuwe staat – vergelijk de relatief plotselinge intrede van rotting in het ei – nadat het weken goed is gebleven. Historisch zijn plotselinge veranderingen van de gemiddelde temperatuur, van rond de 5 °C binnen tientallen jaren, geen uitzondering; en in het verleden zijn deze gepaard gegaan met minder snelle veranderingen in de atmosferische concentratie van broeikasgassen dan de veranderingen die nu plaatsvinden door menselijke uitstoot.

Het ‘akkoord van Parijs’ mikt op een maximale stijging van 1,5 °C tegen 2100. Tussen nu en dan zit nog 80 jaar. En laten we herhalen: in het verleden zijn atmosferische veranderingen die kleiner waren dan de atmosferische veranderingen tussen 1950 en vandaag, vergezeld gegaan van acute temperatuurschommelingen tot een factor drie groter dan de ‘veilige marge’ van Parijs. In klimaatberekeningen, zoals die achter het akkoord van Parijs, wordt echter alleen gerekend met graduele veranderingen in de processen van Systeem Aarde. Acute omslagpunten (tipping points) vallen namelijk naar aard niet te berekenen of voorspellen, puur door hun epistemologische asymmetrie: hun oorzaken zijn niet precies vast te stellen en ze kondigen zich niet aan. We weten alleen dat ze plaatsvinden, maar kunnen niet weten waardoor of wanneer precies, zoals je van een ei weet dat het ooit zal gaan rotten, maar als het nog maar net gelegd is niet kunt vaststellen of dat over één of twee maanden zal zijn.

Wat betekent dit alles nu? Dat de door wetenschappers vastgestelde onzekerheid in alle beleid gevoeglijk genegeerd wordt en dat, mede door het abject trage tempo van politieke actie, het einde van Systeem Aarde zoals wij dat kennen aannemelijk is. Het zal zo’n vaart niet lopen dat het gehele systeem tot zijn laagst mogelijke evenwichtsstaat vervalt en de Aarde een dode steen wordt; er is echter onder wetenschappers consensus dat het stabiele, zachte klimaat van de afgelopen 10.000 jaar tot het verleden behoort. We krijgen sowieso te maken met een systeem met meer extremen, met een andere metastabiliteit die heftigere uitschieters kent qua temperatuur en andere omstandigheden.

IV.

Enkele weken voor het ter perse gaan van dit artikel kondigde Elon Musk de nieuwe elektrische auto van Tesla aan: de ‘Cybertruck’. Het voertuig is aanzienlijk langer en breder dan Amerika’s meest geliefde pickup truck, de Ford F-150. Wie ooit een Ford F-150 heeft gezien, weet dat deze op zijn beurt groter en zwaarder is dan een bestelbus. De Cybertruck is uitgerust met kogelwerend glas, een onboard computersysteem met 17-inch touchscreen om de auto te bedienen, en kan besteld worden met één, twee of drie krachtige elektromotoren – het snelste model haalt 0-100 km/u in 2,9 seconden.

In de media regende het reacties: de presentatie verliep niet vlekkeloos en het design van de Cybertruck is bedoeld om te provoceren. Maar niemand benoemde het daadwerkelijke probleem: dit zogenaamd milieuvriendelijke (want elektrische) apparaat is een ramp voor de stabiliteit van systeem Aarde. Het weegt meer dan eender welke benzine-personenauto en kost daarom meer energie om te verplaatsen; het is uitgerust met meer onnodige features dan eender welke personenauto en kost daarom grote hoeveelheden extra energie en vervuiling om te produceren. (Alleen al boordcomputer en touchscreen vergen tientallen zeldzame (aard)metalen, die in extreem vervuilende mijnoperaties worden gewonnen.)

De Tesla Cybertruck is een exponent van dat verschijnsel, dat de systeemcrisis van de Aarde heeft veroorzaakt. We hebben het dan over het ook wel als ‘systeem’ bekend staande, thans wereldwijd verspreide consumentistisch vrijemarktkapitalisme.[5] Natuurlijk is dit systeem niet precies in thermodynamische termen te vatten. Beschouwen we het echter door de bril van ESS, dan kunnen we in ieder geval vaststellen wat voor rol het speelt in de fysische processen die zich binnen Systeem Aarde voltrekken.

“Consumentistisch kapitalisme is dan een naam voor een wereld waarin, om zomaar een voorbeeld te noemen, een zeker drie ton zware elektrische truck verschijnt als een positieve ontwikkeling.”

De hoeveelheid grondstoffen die je als mens moet gebruiken om te overleven ligt niet vast, net zoals de bijbehorende CO2-uitstoot, impact op biodiversiteit, et cetera. Je ‘voetafdruk’ wordt bepaald door een grote verzameling parameters: hoeveel en hoe je reist, wat je eet, hoeveel en wat voor spullen je koopt, et cetera. Tot zover niets nieuws: het kopen van een Cybertruck heeft een grotere impact dan fietsen naar je werk. Maar wat bepaalt, niet op individuele maar op planetaire schaal, het ‘instellen’ van deze parameters?

Een suggestie: het consumentistisch kapitalisme is precies een voorbeeld van een systeem dat deze parameters reguleert, namelijk, een wereld. ‘Wereld’ kan worden begrepen als de structuur waarin de dingen verschijnen als datgene wat ze zijn: een structuur van betekenis die niet transcendentaal is, noch puur onderdeel van de waarnemer of waarneming zelf, maar evengoed in de dingen en de taal zelf zit, en mettertijd kan veranderen. Consumentistisch kapitalisme is dan een naam voor een wereld waarin, om zomaar een voorbeeld te noemen, een zeker drie ton zware elektrische truck verschijnt als een positieve ontwikkeling. Dankzij deze positieve ‘waardering’ kopen mensen dergelijke producten, in plaats van het hiermee gemoeid gaande geld te investeren in werkelijk duurzame oplossingen voor transport: de parameters voor hun voetafdruk zijn bijgesteld, en wel op zo’n manier dat de mens-gerelateerde fysische processen op Aarde nóg verder ontregeld worden.

V.

Het zou een veel langer artikel vergen om de hier geboden filosofische suggestie uit te werken; namelijk, de suggestie dat een filosofisch concept van wereld onmisbaar is om te begrijpen wat er momenteel met de Aarde gebeurt, en dat het natuurwetenschappelijke paradigma dat ons leert wat er met de Aarde gebeurt tegelijkertijd ruimte biedt om zo’n concept van wereld te integreren. Dat wil echter niet zeggen dat de filosofie hier ondergeschikt wordt gemaakt aan de (aard)wetenschap. Integendeel: dit is een oproep tot een grootschalig en naar aard filosofisch project, dat vanuit het consumentisch-kapitalistische systeem dat systeem zelf moet onderzoeken. Het moet van ieder verschijnsel in onze wereld vragen hoe en waarom het verschijnt, en meer nog, het moet van alles dat juist niet verschijnt achterhalen hoe het in de ervaring teruggehaald en bevraagd kan worden. (Een voorbeeld: een Cybertruck, die zie je wel, maar de energie slurpende serverparken achter Spotify’s muziekdienst en algoritmen, die telkens opnieuw de data van jouw muziek naar je smartphone sturen, zie je niet. De totale milieu-impact van streamen is waarschijnlijk groter dan die van het kopen van plastic CD’s, cassettes of platen.[6]) Vervolgens moeten alle aan het kapitalistisch-consumentistisch systeem inherente aannames – dat technologische vooruitgang de facto positief is, dat grote glimmende trucks aantrekkelijk zijn, dat het een goed idee is om een enorm vervoersmiddel in persoonlijke eigendom te hebben, dat alles zonder uitlaat duurzaam is, dat geen apparaat compleet is zonder kleurentouchscreen, enzovoorts, enzoverder – worden geïdentificeerd en door alternatieven worden vervangen; en dat terwijl helemaal niet evident is hoe die vervanging plaats moet vinden.

“willen we de Aarde – en dus onszelf – voor de ergste destabilisatie behoeden, dan moeten we de parameters volgens welke we leven radicaal bijstellen.”

De precieze uitvoering moge onduidelijk zijn, maar één ding is zeker: willen we de Aarde – en dus onszelf – voor de ergste destabilisatie behoeden, dan moeten we de parameters volgens welke we leven radicaal bijstellen. Dat wil zeggen: we moeten een nieuwe wereld bouwen. Het uitvinden van telkens nieuwe technische snufjes – Cybertrucks, cloud-based computing, maar ook CO2-opslagtechnieken, internet of things, et cetera – wordt in de publieke opinie nu juist vaak als het bouwen van nieuwe werelden begrepen. Maar werelden bestaan niet uit dingen, ze bestaan uit betekenissen en verschijningswijzen. Juist de veranderlijkheid hiervan maakt de (in)stabiliteit van het menselijke subsysteem van Systeem Aarde uit. Willen we voorkomen dat Systeem Aarde omvalt, dan zal het consumentistisch-kapitalistische systeem moeten worden vervangen door een nieuw systeem, een nieuwe wereld,[7] waarin de dingen er heel anders uitzien.

[1]              Yaşar Demirel & Vincent Gerbaud, Nonequilibrium Thermodynamics: Transport and Rate Processes in Physical Chemical and Biological Systems, Fourth Edition. Amsterdam / London / Cambridge, MA: Elsevier.

[2]              Er bestaat geen universeel geaccepteerde definitie voor ‘thermodynamisch evenwicht’ en deze staat wordt niet, zoals veel andere thermodynamische concepten, door wetten gedefinieerd. Het is in de beschrijving van systemen een vrijwel onmisbaar concept, maar over de precieze betekenis ervan is zelfs binnen de natuurkunde nog discussie; vandaar dat we hier niet dieper op de precieze definitie ingaan en slechts enkele algemene kenmerken noemen.

[3]              Natuurlijk is deze voorstelling van het rottingsproces versimpeld om eenvoudig de concepten van energie en entropie toe te lichten. In werkelijkheid kan, afhankelijk van de omstandigheden en van de precieze definitie van de grenzen van het systeem, de energie van het ei mogelijk juist toenemen tijdens het proces. Dergelijke moeilijkheden en onzekerheden gelden echter voor alle complexe, natuurlijke systemen, en waar het een aardwetenschapper om gaat is juist het in kaart brengen van alle onverwachte interacties en effecten.

[4]              Voor een zeer uitgebreid overzicht van de relevante wetenschappelijke publicaties, inclusief uitleg die geen enkele natuurwetenschappelijke achtergrond aanneemt, zie Ian Angus, Facing the Anthropocene: Fossil Capitalism and the Crisis of the Earth System. New York: Monthly Review Press, 2016.

[5]              De kwalificatie van het vrijemarktkapitalisme als ‘consumentistisch’ verwijst naar de inrichting van het huidige economische model, waarin winst wordt gemaakt met de productie van goederen (die overigens niet fysiek hoeven te zijn; een film of targeted advertising-profiel is ook een goed). Om de productie te verhogen, worden zowel de goederen zelf als de bijbehorende marketing ontworpen op een maximalisatie van consumptie. Het systeem staat of valt bij het genereren van een zo groot mogelijke behoefte tot consumptie. Voor de herkomst en uitwerking van deze concepten, zowel als zeer penetrante analyses van de werking van consumentisme in ‘culturele’ media (m.n. film), zie het werk van Bernard Stiegler: voornamelijk relevant zijn de Symbolic Misery-serie (Cambridge: Polity, 2014, 2015); States of Shock (Cambridge: Polity, 2015); de Disbelief and Discredit-serie (Cambridge: Polity, 2011, 2013, 2014); Taking Care of Youth and the Generations (Stanford: Stanford University Press, 2010).

[6]              Een niet-academisch samenvattend artikel, met links naar relevante bronnen, is te vinden op https://theconversation.com/music-streaming-has-a-far-worse-carbon-footprint-than-the-heyday-of-records-and-cds-new-findings-114944.

[7]              De in dit artikel gesuggereerde analogie tussen systeem en wereld suggereert zeker niet eenvoudigweg een equivalentie, maar duidt een open vraag aan: is ‘wereld’ simpelweg een emergent subsysteem van het menselijke subsysteem van Systeem Aarde? Gaat wereld juist aan alle systeemdenken vooraf, omdat zonder wereld ook de Aarde niet als systeem kan verschijnen? Dergelijke vragen verdienen uitgebreide aandacht, maar mogen niet afleiden van de hier gepresenteerde kernhypothese: dat de manier waarop de dingen in de consumentistisch-kapitalistische wereld verschijnen schade aan Systeem Aarde toebrengt.