Je leest:

Schuilen onder een scherm van stof

Schuilen onder een scherm van stof

Auteur: | 23 december 2013

Als we er niet in slagen de CO2-uitstoot te verminderen, hoe zorgen we dan dat de aarde niet te veel opwarmt? Stof in de lucht brengen kan uitkomst bieden – maar nadelen zijn er ook.

De aarde beschermen met een ‘parasol’ van kleine zwavel- of andere deeltjes, meer dan tien kilometer boven de grond: dat is de kern van stratosferische aerosol injectie (SAI). En het lijkt te kunnen. Waarschijnlijk is er zelfs geen andere klimaatengineeringstechnologie die een even krachtig effect verenigt met realistische kosten en uitvoerbaarheid op korte termijn. Het lijkt mogelijk te zijn om met SAI zo veel zonnestralen terug de ruimte in te kaatsen dat de energie die het aardoppervlak bereikt afneemt met 3,7 watt per vierkante meter (W/m2). Dat zou ruimschoots de netto toename van 1,6 W/m2 compenseren die de mensheid in de loop van 250 jaar heeft veroorzaakt. Klimaatprobleem opgelost, dus? Verre van. Niet alleen dreigen we aan het einde van deze eeuw uit te komen op een toename van 7 W/m2, maar bovendien zijn aan SAI grote nadelen en risico’s verbonden. Daarover zo dadelijk meer. Maar eerst: hoe werkt het?

Een pluim van as wordt uitgestoten door de Pinatubo op de Filipijnen. 12 juni 1991.
D. Harlow, via Wikimedia Commons, public domain

Werking

Er zijn diverse varianten in omloop, die op twee punten verschillen. Het ene is het materiaal waaruit de parasol bestaat. Meestal zijn dat sulfaten, waarschijnlijk omdat die van nature ook al in de stratosfeer belanden, namelijk bij zware vulkaanuitbarstingen. Denk bijvoorbeeld aan de uitbarsting van de Pinatubo op de Filipijnen, in 1991: Na die eruptie, waarbij de rookpluim tot tientallen kilometers hoogte in de stratosfeer kwam, daalde de temperatuur op aarde gemiddeld met een paar tienden van een graad. Maar ook titaniumdioxide en silicium verbindingen zijn genoemd, evenals glanzende metaalflinters, nanodeeltjes aluminium en bariumtitanaat, kleine glanzende ballonnen en het nederigste van alle fijne materialen: stof. (Het spul dat stuift, niet textiel.) Het andere aspect waarover verschillend wordt gedacht, is hoe deze materialen het best in de stratosfeer gebracht kunnen worden, wat weer gedeeltelijk van het gekozen materiaal afhangt. Speciaal hiervoor ingezette vliegtuigen of raketten zijn een optie, maar ook de uitlaatgassen van reguliere lijnvluchten zouden een verspreidingsmiddel kunnen zijn. Daarnaast zijn tien kilometer hoge schoorstenen en grote ballonnen genoemd.

Permanente behandeling

Ongeacht de gekozen variant heeft SAI altijd ook nadelen. Om te beginnen is het niet een eenmalige operatie die ‘patiënt aarde’ geneest, maar een behandeling die even permanent is als de kwaal chronisch. Omdat het weerkaatsende materiaal na enkele maanden tot jaren uit de stratosfeer weglekt, moet het voortdurend aangevuld worden. Gebeurt dat niet, dan veroorzaken de broeikasgassen alsnog de klimaatverandering die zonder SAI zou hebben plaatsgevonden, maar dan in korte tijd. De temperatuur stijgt dan dus sneller en aanpassing is nog moeilijker, voor mens, plant en dier.

Hoeveelheden aerosolen – deeltjes die rondzweven in de lucht – in 2006, uitgedrukt in de hoeveelheid zonlicht die ze tegenhouden. Hoe donkerder oranje-rood, hoe hoger de concentraties. Hoge concentraties komen onder meer door woestijnstof van de Sahara in Centraal- en West-Afrika, door luchtvervuiling in Noord-India en Noordoost-China, en door branden in Indonesië en Rusland. Van grijze gebieden waren geen metingen beschikbaar.

Zo’n permanente behandeling is overigens niet ondenkbaar: de kosten liggen naar schatting in de orde van tien miljard dollar per jaar. Dat is welbeschouwd zo goedkoop, dat sommige landen het gemakkelijk in hun eentje zouden kunnen doen. Een ander en groter nadeel van SAI is dat het niet alle effecten van klimaatverandering aanpakt. Het koelt de aarde, maar de verzuring van de oceanen gaat gewoon door; dat geldt voor alle vormen van Solar Radiation Management, waar SAI er een van is. Die verzuring is een gevolg van de kooldioxidetoename in de atmosfeer, iets wat SAI ongemoeid laat. Het probleem treft in eerste instantie allerlei kleine diersoorten in zee, maar die spelen wel een belangrijke rol onder in de voedselketen. Ook koraal lijdt onder de verzuring.

Zeespiegel

Een derde groot nadeel is dat SAI de zeespiegelstijging niet tot staan brengt. De deeltjesparasol is veel dikker en dus effectiever in tropische streken dan bij de polen, zodat hij het afsmelten van de ijskappen nauwelijks afremt. Juist die dooi is de voornaamste oorzaak van de stijgende zeespiegel.

Onzekerheden

Naast voorspelbare nadelen brengt SAI belangrijke onzekerheden met zich mee. Al naargelang uit welk materiaal de parasol bestaat, kan hij de – thans herstellende – ozonlaag opnieuw beschadigen. En als sulfaten in grote hoeveelheden uit de stratosfeer afdalen naar de troposfeer, dragen ze daar bij aan zure regen. Maar vermoedelijk is dat effect te zwak om milieuschade aan te richten.

De allerbelangrijkste onzekerheid zit hem in de regionaal sterk uiteenlopende effecten die SAI zal hebben. SAI kan niet tegelijkertijd koelen en de hoeveelheid neerslag gelijk houden. Dit betekent dat SAI gevolgen kan hebben voor de hoeveelheid regen in sommige gebieden. Denk daarbij aan eventualiteiten als het stilvallen van de moesson in Zuid-Azië of aan droogte in regenwoudgebieden. Het is, zeker op dit moment maar mogelijk nog lange tijd, onmogelijk om zulke regionale effecten betrouwbaar te voorspellen. Dat maakt SAI dus tot een grote gok. Mocht het wel mogelijk worden om de effecten vooraf nauwkeurig te berekenen, dan zullen landen die schade dreigen te ondervinden zich er zeker tegen verzetten. Wat aanvankelijk een gok was, zal dan dus een politieke twistappel worden.

Op eigen houtje

Gezien het feit dat SAI relatief betaalbaar is, zouden landen die er baat van verwachten, ook wel eens op eigen houtje zo’n ‘parasol’ kunnen gaan uitklappen. SAI kon op termijn wel eens voor flinke politieke spanningen gaan zorgen. Maar dat is op termijn. Voorlopig doet het enige onderzoeksproject dat bescheiden veldexperimenten zou behelzen, SPICE in Groot-Brittannië, louter laboratoriumproeven.

Dit artikel verscheen eerder in het rapport ‘Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop?’ dat in december 2013 werd uitgebracht door het Rathenau-Instituut.

Bronnen

  • Riphagen, M. en F.W.A. Brom (2013), Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop? Den Haag: Rathenau Instituut.
  • Lenton en Vaughan (2009), The Radiative forcing potential of different climate geoengineering options, In: Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 9, pp. 2559-2608.
  • Kravitz, B. et al. (2009), Acid deposition from stratospheric geoengineering with sulfate aerosols, Geophysical Research Letters, 36
  • New Scientist (2012), Can geoengineering avert climate chaos?, Nr. 2883.
Dit artikel is een publicatie van Rathenau Instituut.
© Rathenau Instituut, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 december 2013

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.