Sleutelen aan het klimaat

Met de injectie van aerosolen (kleine deeltjes) in de stratosfeer wordt in feite een vulkaanuitbarsting nagebootstBeeld afp

Mag techniek worden ingezet om de effecten van de opwarming van de aarde tegen te gaan? Héél voorzichtig, stelt het Rathenau Instituut. Want er kunnen onomkeerbare processen ontstaan.

Universiteiten in de Verenigde Staten, Duitsland en Groot-Brittannië publiceren het ene na het andere rapport over climate engineering, terwijl er in Nederland niet eens een woord voor bestaat. Is 'klimaat-technologie' de juiste vertaling? Of 'sleutelen aan het klimaat'?

Het Rathenau Instituut publiceert vandaag de eerste Nederlandse studie naar dit omstreden onderwerp, maar hanteert vooralsnog gewoon de Engelse term. Wie een betere weet, mag het zeggen. Onderzoekers Monique Riphagen en Frans Brom zetten de technieken op een rij, en bekeken de juridische kaders waarbinnen die eventueel gebruikt kunnen worden. En, belangrijk, ze geven aan welke ethische dilemma's er kleven aan dit ingrijpen. Zo wil het instituut een maatschappelijk debat aftrappen.

Meer warmte in atmosfeer
Omdat de politiek niet in staat lijkt om de klimaatverandering met bestaande middelen in te dammen - zie de recente klimaattop in Polen - stellen vooral buitenlandse wetenschappers voor om grootschalig technisch in te grijpen in het klimaatsysteem. "Dat kan grofweg op twee manieren", zegt Riphagen. "Met technologieën die het zonlicht weren, waardoor de aarde wordt gekoeld. Denk bijvoorbeeld aan het nabootsen van vulkaanuitbarstingen met stof- of waterdeeltjes, of het plaatsen van ruimtespiegels. De tweede methode behelst het wegvangen van het belangrijkste broeikasgas koolstofdioxide (CO2) om dat vervolgens op te slaan." (zie kader) De eerste is de meest effectieve noodmaatregel, maar is ook ingrijpender. De tweede verandert het klimaat niet en heeft pas op de lange termijn effect.

Door een hoge concentratie CO2 houdt de atmosfeer meer warmte vast en stijgt de gemiddelde temperatuur op aarde. Sinds het einde van de negentiende eeuw is de temperatuur gemiddeld 0,8 graden Celsius hoger geworden. Volgens het nieuwste rapport van VN-klimaatbureau IPCC zal de temperatuur tussen de 1,5 en 4,5 graden stijgen als de concentratie CO2 verdubbelt. En die toename van CO2 gaat hard, alle goede voornemens en internationale afspraken ten spijt. Alleen al tussen 1990 en 2011 steeg de uitstoot met bijna 48 procent.

De gevolgen van die opwarming kunnen volgens Riphagen per regio sterk verschillen. Gebieden op hogere breedtegraden kunnen zelfs voordeel hebben bij een beperkte opwarming, terwijl dit landen op en rond de evenaar juist schaadt. Bij een opwarming van 2 graden of meer zijn er wereldwijd in ieder geval meer negatieve dan positieve gevolgen. De voedselvoorziening komt in gevaar, er ontstaat rond de evenaar een tekort aan water, terwijl andere delta-landen door de zeespiegelstijging en de toename van regen juist onderlopen. De gezondheid van mensen en dieren loopt gevaar, en hele ecosystemen zullen ten onder gaan.

Folie in de Sahara
Riphagen en Brom noemen hun rapport 'Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop?', een vraag in plaats van een antwoord dat van een onderzoek verwacht zou worden. Riphagen: "We geven met die titel de verschillende posities weer die we op onze zoektocht zijn tegengekomen. Er bestaat geen eenduidig antwoord op de wenselijkheid van deze technieken. Zeker is wel dat ingrijpen grootschalig en internationaal moet zijn én langdurig, willen ze enig effect hebben. Maar juist vanwege die grootschaligheid moeten de consequenties van te voren helder zijn. Anders kunnen er onomkeerbare processen ontstaan."

 
Riphagen en Brom noemen hun rapport 'Klimaatengineering: hype, hoop of wanhoop?', een vraag in plaats van een antwoord

Voorop staat volgens Riphagen dat klimaatengineering eventueel effecten kan verminderen, maar niets doet aan de oorzaak van klimaatverandering. Daarom moeten de technieken ook niet los worden gezien van de structurele terugdringing van CO2-uitstoot en aanpassingsmaatregelen zodat bijvoorbeeld rivieren en delta's meer water kunnen bergen.

Maar, en daarop zoomt het rapport in, ingrijpen in klimaat werpt allerlei ethische vragen op. Grootschalige toepassing heeft ook grootschalige gevolgen, die niet evenredig over de wereld verdeeld zullen worden. Als met folie in de Sahara de zon wordt gereflecteerd, kan dat neerslagpatronen beïnvloeden, wat weer consequenties heeft voor de voedselproductie.

Sociale gevolgen
Een andere vraag is of deze technieken wel mogen worden toegepast als de gevolgen niet duidelijk zijn. Andere deskundigen wijzen op het moral hazard-dilemma, een begrip uit de verzekeringswereld. Als je eenmaal verzekerd bent, ga je je ook risicovoller gedragen. Vertaald naar het klimaat: als er eenmaal CO2 wordt opgevangen, blijft de wereld de uitstoot dan wel terugdringen? Mag de bevolking van nu de toekomstige generaties opzadelen met de consequenties van technische maatregelen? Zijn die middelen niet immoreel, omdat de wereld van nu zelf het probleem heeft geschapen? Los het dan ook zelf op, is de gedachte, maar dan in de kern. En dan is er nog het juridisch kader waarbinnen die grootse ingrepen moeten plaatsvinden. Dat is er niet, terwijl internationaal en langdurig moet worden geopereerd.

Het debat over deze beïnvloeding van het klimaat moet niet alleen technisch en financieel van aard zijn, maar moet juist ook gaan over de sociale gevolgen, zeggen Riphagen en Brom. Ze concluderen na hun eerste onderzoek voorzichtig dat de Nederlandse overheid zich dient in te spannen voor een moratorium op het toepassen van zonwerings-technieken. Die zijn te ingrijpend, terwijl onduidelijk is op wie de nadelige effecten neerdalen. Voorkomen moet worden dat individuele staten toch tot deze techniek overgaan, terwijl de consequenties voor de buren zijn. Wel is het Rathenau Instituut enthousiast over de plannen voor het afvangen en opslaan van CO2. "Maar dan wel als aanvulling op het structureel laten afnemen van de uitstoot", zegt Riphagen. Nederland heeft de expertise in ondergrondse opslag. Een onderzoeksprogramma kan Nederland ook bij het afvangen op een voorsprong brengen, aldus het rapport. Maar eerst eens dat debat.

Zonlicht blokkeren met ruimtezeilen
Het broeikaseffect verminderen kan door zonlicht te blokkeren. Een andere methode is de afvang en opslag van koolstofdioxide. Rathenau noemt deze technieken:

Zonwering
Blokkering van 2 procent van het inkomende zonlicht kan groot effect hebben op de CO2-concentratie. Omgerekend moet dan drie miljoen vierkante kilometer oppervlak beschaduwd worden.

Wetenschappers onderzoeken de optie om 55 duizend reflecterende 'zonnezeilen' van honderd vierkante kilometer doorsnee in een baan om de aarde te brengen. Of een ijzeren spiegel van 5,1 micrometer dikte en 3.600 vierkante kilometer doorsnee. Of een zwerm van tien triljoen heel dunne schijfjes van zestig centimeter doorsnee. Deze moeten per miljoen tegelijk gelanceerd worden, elke minuut een lading, dertig jaar lang. Vooralsnog zijn deze opties technisch onhaalbaar en te duur.

De injectie van aerosolen (kleine deeltjes) in de stratosfeer, de luchtlaag boven de troposfeer, bootst een vulkaanuitbarsting na. Doordat aerosolen zonlicht reflecteren en verstrooien, bereikt minder zonlicht het aardoppervlak.

Een andere methode is 'wolken bleken'. In de lagere luchtlagen zweven wolken die zonlicht tegenhouden. Door fijne zeewaterdeeltjes in te brengen, worden de wolken dichter en witter en weerkaatsen ze meer zonlicht.

Woestijnen bedekken met wit folie zou de zon verhinderen het woestijnoppervlak te verwarmen. Technisch eenvoudiger is het wit schilderen van verharde oppervlaktes. Maar: effect nihil, kosten enorm.

CO2-vermindering
De oceanen leggen grote hoeveelheden koolstofdioxide vast in organisch materiaal. Dit proces functioneert optimaal in gebieden waar alle voedingsstoffen voor de groei van algen aanwezig zijn, zoals ijzer. De toevoeging van ijzer kan de opname en vastlegging van CO2 voor langere tijd bevorderen. Toch wordt de effectiviteit ervan betwijfeld, en er zouden nadelige effecten kunnen optreden.

De grootschalige kap van (tropisch) bos is verantwoordelijk voor zo'n 20 procent van de CO2-uitstoot. Herbebossing en grootschalige aanplant kunnen veel koolstofdioxide vastleggen. Dit vergt echter grote stukken land, wat gevolgen kan hebben voor de voedselvoorziening en biodiversiteit. Bebossing gaat vlot, maar vastlegging van CO2 gaat door het trage groeiproces relatief langzaam.

Als plantaardig materiaal (biomassa) groeit, slaat het CO2 op. Bij het afsterven komt dit weer vrij. Als planten in plaats daarvan verkoold worden en vervolgens begraven, zit de CO2 voor langere tijd opgeslagen. Het is relatief eenvoudig en maakt de bodem vruchtbaar. Maar houtskool kan de waterkwaliteit verminderen. En de teelt van biomassa vereist landbouwgrond.

Vijftig jaar klimaatengineering
Het eerste rapport over klimaatengineering stamt al uit 1965. Een Amerikaanse adviesraad stelde voor de weerkaatsing van het aardoppervlak te versterken. CO2 terugdringen werd afgedaan als 'niet goed voor de economie'. De Russische klimatoloog Budyko opperde in 1977 stof of waterdruppels in de stratosfeer te brengen. De Nederlandse Nobelprijswinnaar Paul Crutzen stelde in 2006 voor de aarde te koelen met sulfaat-deeltjes.

 
Als er eenmaal CO2 wordt opgevangen, blijft de wereld de uitstoot dan wel terugdringen?
Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden