Stenen huizen in warme gebieden zijn vaak wit, en ook de koloniale tropenoutfit was licht van kleur. Goed bekeken, want lichtgekleurde oppervlakken weerkaatsen meer invallende straling dan donkere, zodat het in zulke huizen en onder zulke kleding koeler blijft. Datzelfde principe werkt ook in het groot: wanneer zonlicht de aarde bereikt op een lichtgekleurde plek, zoals een ijskap of een wolkendek, kaatst een groter deel van de stralingsenergie terug de ruimte in. Door een groter deel van de aarde een lichtere kleur te geven, kunnen we dus onze planeet wat afkoelen.
Witte wolken
Er zijn tal van manieren om dat te doen, maar de krachtigste variant is het bleken van laaghangende bewolking boven zee, stratocumulus geheten. Die komt veel voor: op elk willekeurig ogenblik gaat een kwart tot een derde van de oceanen schuil onder dit soort wolken. Hun weerkaatsingsvermogen (albedo) varieert aanzienlijk, van dertig tot zeventig procent. Naarmate ze meer waterdruppels bevatten, zijn ze witter en weerkaatsen ze meer zonnestraling.
Technisch lijkt het mogelijk – hoewel niet gemakkelijk – om wolken te bleken. De kleine waterdruppels waar alle wolken uit bestaan, vormen zich rondom zogeheten condensatiekernen, minieme stofdeeltjes waar de watermoleculen zich aan hechten. Maar anders dan boven land, waar de lucht vol stof en vuil zit, zijn condensatiekernen boven zee relatief schaars. Komen er meer van dit soort deeltjes in de lucht, dan vormen zich meer (en kleinere) druppels, waardoor de wolk dichter en witter wordt én langer in stand blijft: dubbele ‘albedowinst’.
Sproeien
Een voor de hand liggende manier om de benodigde deeltjes te vormen is het omhoog sproeien van zeewater, waardoor zeezoutdeeltjes in de lucht worden gebracht. In dit plan zou er een vloot van vijftienhonderd onbemande sproeischepen moeten rondvaren, aangedreven door windenergie, al zijn er ook andere manieren om hetzelfde doel te bereiken. Ook over de locatie is nagedacht: de wateren ten westen van Californië, Peru en delen van Afrika lijken het meest geschikt (Latham e.a. 2012).
Effectief
Wolken bleken klinkt misschien marginaal, maar is dat allesbehalve. Diverse wetenschappers, onder wie John Latham en Stephen Salter, hebben plannen gemaakt die volgens hun berekeningen de aarde even effectief koelen als het injecteren van zwavel in de stratosfeer: beide technologieën zouden de energie die het aardoppervlak bereikt, kunnen verminderen met 3,7 Watt per vierkante meter. Dat zou genoeg zijn om een verdubbeling van het CO2-gehalte in de atmosfeer (ten opzichte van de pre-industriële situatie) te compenseren (Latham e.a. 2008). Andere berekeningen komen echter lager uit (Lenton en Vaughan, 2009).
Vergeleken met andere klimaatengineeringstechnologieën heeft het bleken van wolken diverse aantrekkelijke eigenschappen. Zo is het technisch niet al te ingewikkeld, al is het wel van groot belang dat het sproeisel uit deeltjes van de juiste grootte bestaat (ongeveer één micrometer), want grotere vallen terug in zee, terwijl kleinere minder effectief zijn. Verder hoeft het idee geen astronomische bedragen te kosten: één à twee miljoen pond per schip (Salter 2008). Er zijn geen agressievere chemische stoffen mee gemoeid dan het zout dat in zeewater zit, en de ozonlaag loopt geen enkel risico. Een voordeel is ook dat de koeling regionaal optreedt, niet mondiaal. Het is daardoor in principe mogelijk om maatwerk te leveren. Het is bijvoorbeeld denkbaar om de polen extra te behandelen; de ijskappen dreigen immers af te smelten, en juist in die gebieden zet Stratospheric Aerosol Injection (SAI, de andere methode om met wolken te knutselen) weinig zoden aan de dijk.
Nadelen
Sommige nadelen van SAI gelden echter ook voor het bleken van wolken: de behandeling moet permanent doorgaan, de zeeën blijven verzuren en – het allerbelangrijkste – er is een risico dat het klimaat in sommige regio’s juist ontwricht raakt. Op twee punten scoort SAI beter dan wolken bleken: er is meer kennis over en het is effectiever op grote schaal in te zetten (Lenton en Vaughan, 2009). Het eerste komt vooral doordat grote vulkaanuitbarstingen evenzovele natuurlijke experimenten zijn. Het mechanisme van wolken bleken is alleen op papier en in het laboratorium onderzocht, al is het uit observaties wel degelijk bekend dat wolken witter kunnen worden als er meer stofdeeltjes aanwezig zijn (denk bijvoorbeeld aan de zogenoemde shiptracks, langgerekte wolken die zich boven water vormen als er een schip gepasseerd is). Bij gebrek aan praktijkproeven lopen de voorspellingen nog ver uiteen. Een Noorse wetenschapper, Kari Alterskjær, meent bijvoorbeeld dat er zeventig keer zo veel sproeisel nodig is voor het gewenste effect als Salter heeft berekend (Black, 2011).
Wolken bleken lijkt een van de meer realistische klimaatengineerstechnologieën, maar er zijn nog heel wat hobbels te nemen voordat het op een verantwoorde manier te verwezenlijken is.
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.
- Latham, e.a.(2008), Global temperature stabilization via controlled albedo enhancement of low-level maritime clouds, Philosophical Transactions of the Royal Society A, 366, 3969-3987.
- Latham e.a.(2012), Marine cloud brightening, Philosophical Tansactions of the Royal Society A, 370, 4217-4262. doi:10.1098/rstaa.2012.0086.
- Lenton en Vaughan (2009), The Radiative forcing potential of different climate geoengineering options, In: Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 9, pp. 2559-2608.
- Black, R. (2011), Climate ¨technical fix¨ may yield warming, not cooling , BBC News, 6 april 2011.