Het klimaat redden door ermee te rommelen?

De aarde koel houden met ruimteschilden, zeppelins en vulkanen

Overal ter wereld worden initiatieven ontplooid om klimaatverandering tegen te gaan. Maar het gaat langzaam. Welke alternatieven zijn er als het klimaat sneller opwarmt dan we als mensheid aankunnen?

Dit artikel verscheen bij OndeWorld/Powerswitch, het online platform voor de energietransitie. Het maakt deel uit van mijn toekomstverkenning naar de energietransitie.

Vorige week constateerde het Planbureau voor de Leefomgeving dat Nederland haar belangrijkste drie klimaat- en energiedoelen voor 2020 niet gaat halen. Vorig jaar herfst waarschuwde het VN-klimaatpanel IPCC dat er wereldwijd onvoldoende bewustzijn was over de urgentie en noodzaak om in slechts twee decennia te zorgen dat de wereldwijde temperatuur met niet meer dan 2 graden toeneemt.

Science fiction

Die realiteit opent een denkrichting die intussen steeds serieuzer verkend wordt: wat als het niet lukt het klimaat te redden? Ik beschreef eerder dat er technieken ontwikkeld worden om op grote schaal CO2 uit de atmosfeer te halen met grote ventilatoren, of door materialen te gebruiken in gebouwen en wegen die CO2 absorberen of het op te vangen en op te slaan in beton en andere bouwmaterialen.

Om de temperatuurstijging die wij mensen veroorzaken te compenseren, zou je twee procent van al het zonlicht dat nu op de aarde valt moeten weerkaatsen.

De oplossingen in dit artikel gaan zo mogelijk nog verder en doen soms denken aan science fiction: een ruimteschild van spiegels die in banen om de aarde draaien en een deel van het zonlicht reflecteren; grote, zeppelin-achtige ballonnen die hoog in de wolken hangen en daar kleine stofdeeltjes in de lucht blazen die wolken bleken en zonlicht weerkaatsen. Als het aan mensen als Bill Gates (als investeerder) en bedrijven als Shell en ExxonMobil (via investeringen en lobby-werk) ligt, dan worden dit soort technieken over enkele jaren al ingezet om de opwarming van de aarde een halt toe te roepen.

Om de temperatuurstijging die wij mensen veroorzaken te compenseren, zou je twee procent van al het zonlicht dat nu op de aarde valt moeten weerkaatsen. De bijbehorende technieken worden solar radiation management (SRM) genoemd en variëren van boerenlogica tot science fiction.

Onder andere Bill Gates investeert in technologieën om zonnestralen terug de ruimte in te kaatsen

Huizen en woestijnen witten

We beginnen letterlijk en figuurlijk down to earth: met huizen, wegen en planten. Deze reflecteren allemaal een deel van het zonlicht; hoe lichter van kleur, hoe meer ze reflecteren. Door de gevels en daken van alle gebouwen wit te verven kan de temperatuur lokaal worden verlaagd. In Californië en op enkele andere plaatsen worden deze ‘cool roofs’ al door wetgeving gestimuleerd. Datzelfde kan gedaan worden met paden en wegen.

Om effect te hebben moeten ze op hele grote oppervlakken worden toegepast: onderzoekers hebben berekend dat om een temperatuurverlaging op grote schaal te realiseren, ongeveer twee procent (twaalf miljard vierkante kilometer) van het aardoppervlak reflecterend gemaakt moet worden. Het wordt lastig dat puur met gebouwde infrastructuur te realiseren. Daarom kijken onderzoekers ook naar plantensoorten die veel zonlicht weerkaatsen. De effecten hiervan zijn nog niet bekend (mede omdat planten ook zonlicht absorberen en erdoor groeien). De meest concrete voorstellen gaan vooral over het bedekken van grote delen van woestijnen met witte folie.

Hoewel die optie relatief laagdrempelig is, zien experts het niet als een effectieve manier om de temperatuur op aarde te verlagen: het totale witte oppervlak van alle gebouwen en wegen is zoals gezegd te klein, en het wit maken ervan relatief te duur om significant bij te dragen aan het verlagen van de aardtemperatuur. Wél wordt het beschouwd als een effectieve manier om binnensteden koel te houden (en minder airco te gebruiken) op warme dagen – die naarmate de aarde opwarmt alleen maar vaker zullen voorkomen.

Vulkaanuitbarstingen nabootsen

Het zonlicht kan ook op grotere hoogte worden gereflecteerd. Zo wordt onderzocht hoe wolken witter en dichter gemaakt kunnen worden zodat ze meer zonlicht reflecteren. Dit zou bijvoorbeeld boven zee kunnen, door fijne waterdeeltjes uit zeewater in de wolken te injecteren. Belangrijk nadeel is het veranderlijke karakter van het weer, waardoor de effecten tijdelijk zijn: wolken verwaaien of verliezen vocht door de zon.

Het injecteren van stofdeeltjes in de stratosfeer is de meest besproken en onderzochte vorm van solar radiation management.

Op nog veel grotere hoogte, in de stratosfeer, is de lucht een stuk stabieler. Hier kan extra zonlicht weerkaatst worden door een ‘deken’ van kleine deeltjes (zogenoemde aerosolen van zwavel) in de atmosfeer te injecteren om zonlicht te reflecteren en verstrooien. Dat injecteren zou via grote ballonnen of met vliegtuigen kunnen gebeuren.

Dit mechanisme is ‘afgekeken’ van vulkaanuitbarstingen, waarbij grote hoeveelheden deeltjes in de stratosfeer komen. Dat heeft een meetbaar effect op de temperatuur op aarde: de uitbarsting van de vulkaan Pinatubo op de Filipijnen in 1991, zorgde voor een wereldwijde temperatuurdaling van een halve graad. Pas na drie jaar was dit effect verdwenen.

Het injecteren van stofdeeltjes in de stratosfeer (stratosferische aerosol injection SAI) is de meest besproken en onderzochte vorm van solar radiation management. Het is relatief goedkoop en realiseerbaar, denken onderzoekers. Op het eerste gezicht lijkt deze techniek het algehele klimaat weinig of niet te verstoren: geen lokale opwarming of lokale zware regenval, zoals met andere technieken. Toch zijn er aanwijzingen dat grote hoeveelheden zwaveldeeltjes de ozonlaag kunnen aantasten en dat de kans op droogte op bepaalde plaatsen toeneemt en dat er meer orkanen kunnen ontstaan.

Mega-spiegels in de ruimte

De handen af van wolken en luchtdeeltjes dan, en nog een stapje hoger gaan? De meest exotische technieken gaan over het weerkaatsen van zonlicht met spiegels die in een baan om de aarde cirkelen, als een ruimteschild. De voorstellen lopen uiteen van één enorme, loodzware spiegel met een diameter van meer dan duizend kilometer (ter vergelijking: de diameter van de aarde is een kleine dertienduizend kilometer); een groep van tienduizenden reflecterende zonnezeilen of een zwerm van triljarden kleine spiegeltjes van zestig centimeter die samen een spiegelend oppervlak van een miljoen vierkante kilometer vormen. Qua grootte, gewicht en aantallen gaat dit vele malen verder dan onze huidige lucht- en ruimtevaarttechnologie. Daarom worden deze opties vooralsnog als technisch onhaalbaar gekwalificeerd. Meer iets voor een volgende eeuw, waarin we de ruimte gaan veroveren en bevolken wellicht?

Snel effect

Er zijn dus uiteenlopende technieken om de opwarming van de aarde te verminderen middels solar radiation management. Het injecteren van kleine deeltjes in de stratosfeer lijkt het meest haalbaar.

Een voordeel van solar radiation management kan zijn dat het relatief snel effect kan hebben, we hoeven immers niet te wachten op de indirecte effecten van concentraties broeikasgassen op de aarde: de temperatuur wordt onmiddellijk verlaagd. Ook is de technologie omkeerbaar: zodra een spiegel of folie wordt weggehaald of gestopt wordt met het injecteren van kleine deeltjes, neemt het spiegelende effect snel af naar nul. Daarnaast zien sommigen ook mogelijkheden om de technologie lokaal toe te passen op kwetsbare plekken, bijvoorbeeld om de poolkappen te beschermen tegen smelten, wat een onevenredig groot effect zou hebben op het klimaat en de zeespiegel.

Oneerlijke klimaatbeïnvloeding

Toch zitten er ook grote haken en ogen aan. De technische realiseerbaarheid is in de meeste gevallen uiterst discutabel. Daarnaast is van de meeste SRM-technieken het effect op de temperatuur heel lokaal en niemand weet precies waartoe dat kan leiden. Wat gebeurt er als grote woestijnoppervlakken niet meer opwarmen? Een ander risico van SRM is dat het ons ervan kan weerhouden om snel werk te maken van de energietransitie en het verbeteren van de manier waarop we omgaan met de grondstoffen op aarde. Het terugdringen van CO2-concentratie heeft meer gevolgen dan alleen een lagere temperatuurstijging, hoge concentraties zorgen bijvoorbeeld voor verzuring en daarmee voor het afsterven van koraalriffen en algen en mossen.

Het is goed denkbaar dat solar radiation management nieuwe geopolitieke discussies oplevert waarbij landen elkaar bestrijden.

Bovendien moeten deze technieken op grote schaal ingezet worden, willen ze werkelijk zoden aan de dijk zetten. Bij de Olympische Spelen in 2008 werden regenbuien opgewekt met fijne deeltjes zodat het bij de openings- en slotceremonie in Peking droog was. Een groot land als China kan dit in zijn eentje bepalen en de impact op de dorpen en steden waar de buien vielen, is voor die enkele keer wellicht te overzien. Maar wat als klimaatbeïnvloeding op grotere schaal wordt ingezet? Het is goed denkbaar dat dit nieuwe geopolitieke discussies oplevert waarbij landen elkaar bestrijden en bekritiseren. Bovendien zal de technologie slechts toegankelijk zijn voor enkele landen die zich peperdure, ruimtevaartachtige en militaire technologie kunnen veroorloven.

Dit internationale initiatief wil de discussie over SRM verbreden: SRMGI.

Tegelijkertijd houden deze opties om het klimaat te beïnvloeden ons ook een spiegel voor. Die laat zien hoe ingrijpend we als mensheid zijn geweest met beïnvloeding van de leefomgeving. En dat de maatregelen die we moeten treffen dus minstens zo ingrijpend en grootschalig moeten zijn. En dat ze bijna niet zonder geopolitieke spanningen zullen verlopen.

De uitdaging die voor ons ligt is enorm. Mogelijk bieden de grootschalige, haast megalomane technieken die in dit artikel zijn besproken, een deel van de oplossing. Maar deze ligt ook in de aantallen: miljarden individuen die elk een kleine bijdrage leveren en tezamen een significant verschil kunnen maken. Laten we daarom vooral ook blijven kijken naar wat we zelf kunnen bijdragen en vervolgens ons handelen massaal gaan veranderen.

Dit artikel verkent de ontwikkelingen in de breedte. Het is geen pleidooi voor het inzetten van de technieken.

2 gedachtes over “Het klimaat redden door ermee te rommelen?

  1. Ik wil hier geen discussie of de opwarming van de aarde wel of niet door menselijk ingrijpen is. Ik baseer me op de realiteit dat de meeste wetenschappers denken van wel en overheden dit omarmd hebben.

    Like

Reacties zijn gesloten.