Kunnen we de opwarming van de aarde afremmen door minder zonlicht op aarde toe te laten?

aanpassingen broeikaseffect (inter)nationale aanpak

Het héél korte antwoord is “Ja, maar willen we dat?” Er zijn hiervoor verschillende technieken voorgesteld. Samen heten die: Solar Radiation Modification (SRM). Dat betekent letterlijk “Aanpassing van zonne-instraling”. Enkele manieren hiervan zijn technisch haalbaar, niet meteen maar wel binnen 5-20 jaar. En goed uitgevoerde SRM zou waarschijnlijk klimaatrisico’s doen afnemen maar niet alle aspecten van klimaatverandering opheffen. Ook brengt SRM veel politieke problemen met zich mee en is daarom erg ingewikkeld.

Lees meer... 6 min. leestijd

Wat is SRM en hoe werkt het?

Met SRM wordt geprobeerd om een klein deel– ongeveer 1% - van het binnenkomende zonlicht te weerkaatsen, zodat de aarde net wat minder energie ontvangt en afkoelt [1].

Zoals we straks gaan zien, kan dit in principe wel. Maar de vraag is of we het willen.

Eén mogelijke methode, Stratospheric Aerosol Injection (SAI) is geïnspireerd op explosieve vulkaanuitbarstingen zoals Pinatubo in 1991. Toen werd ongeveer 20 miljoen ton zwaveldioxide (SO2) in de hogere atmosfeer, de zogeheten stratosfeer, geblazen. Dat zorgde daar voor een wolkenlaag die uit kleine reflecterende druppels zwavelzuur bestond. De afkoeling door de Pinatubo uitbarsting was zo’n 0.5 graad en duurde pakweg een jaar. Zolang duurde het voordat de zwavelzuurdruppels naar de grond waren gevallen. Mensen zouden vulkanen kunnen nabootsen door SO2 met speciale vliegtuigen in de stratosfeer te brengen. Omdat het effect maar een jaar blijft bestaan, zouden we de druppeltjes continu moeten aanvullen. Vliegtuigen die buiten de poolgebieden de stratosfeer kunnen bereiken én een flinke lading transporteren, bestaan nog niet maar zouden kunnen worden ontwikkeld.

Een andere methode is Marine Cloud Brightening (MCB): het witter maken van laaghangende wolken boven zee. Wolkendruppels hebben een stofdeeltje (condensatiekern) nodig, waarop waterdamp condenseert. Boven zee is er weinig stof, dus het water in zo’n wolk verdeelt zich over enkele grote druppels. Maar wolken met evenveel water verdeeld over veel meer kleine druppels zijn efficiënter in het weerkaatsen van zonlicht. Met MCB zouden stofdeeltjes – zeezout – in de wolk gespoten worden om deze witter te maken. Onderzoekers in Australië zijn met een klein MCB-project bezig, om de koralen in het Great Barrier Reef te beschermen.

Zowel SAI als MCB kunnen nog niet wereldwijd worden toegepast, omdat de technologie nog niet zover is, maar haalbaar zijn ze wel. Volgens een inschatting zou SAI ongeveer 20 miljard dollar per jaar per graad afkoeling kosten [2]. Dat is minder dan de helft van het Nederlandse onderwijsbudget (ca 57 miljard). Met SAI is een afkoeling van een graad bijna zeker mogelijk, misschien flink wat meer. Voor MCB is dit wat minder zeker, maar ook vrij waarschijnlijk.

Opwarming afremmen kán dus wel. Maar willen we dat?

Figuur 1. Hoe werkt Solar Radiation Modification (SRM)? Twee methodes, SAI en MCB.

Effect op het klimaat

SRM is niet perfect: Een klimaat met veel broeikasgassen én SRM is anders dan een klimaat met minder broeikasgassen en géén SRM, zelfs al hebben beiden dezelfde wereldgemiddelde temperatuur. Met SRM koelt de wereld niet overal even veel af. En neerslag gaat op wat andere plekken vallen. Al met al zou een goed uitgevoerd SRM-programma het klimaat dichter bij de voorindustriële toestand brengen SRM[3]. Maar je kan SRM ook slecht aanpakken. Zo zou een sterke afkoeling op alleen het noordelijke halfrond de tropische regenband zuidwaarts verschuiven, wat tot droogte in de Sahel en India leidt. Grote schommelingen in de sterkte van SAI– of zelfs plotseling stoppen– zou tot sterke temperatuurschommelingen en stress voor ecosystemen leiden [4,5].

Ook kan het bij MCB lastig zijn om de locatie en timing goed te coördineren. MCB werkt vrij kleinschalig en kort, omdat wolken maar enkele dagen leven. Dat maakt het moeilijk om een goede balans te krijgen. Als je bijvoorbeeld MCB alleen toepast rond de evenaar in de Stille Oceaan omdat daar MCB een heel sterk effect heeft, dan beïnvloedt dat het El Niño systeem [6]. Wel zijn redelijk gelijkmatige afkoelingspatronen mogelijk als MCB breed verdeeld op middelbare breedtegraden wordt toegepast [7]. Bij SAI is het effect wat meer verdeeld, vooral in oost-west-richting. Daarom maakt het niet uit op welke lengtegraad je SAI toepast (de breedtegraad scheelt wel).

Eén grote zorg omtrent klimaatverandering zijn klimaatkantelpunten. Dat zijn sterke veranderingen in een deel van het klimaatsysteem, die worden getriggerd zodra een bepaalde drempelwaarde (van bijvoorbeeld temperatuur) is bereikt. Een voorbeeld is de drempelwaarde voor het afsmelten van Groenland: wordt het warmer dan die drempelwaarde, dan gaat de ijskap afsmelten, wat tot 7m zeespiegelstijging zou leiden. Blijft de temperatuur onder die waarde, dan blijft de ijskap bestaan. Ook het golfstroomsysteem zou een kantelpunt kunnen ondergaan, met dramatische gevolgen voor het weer in Nederland [8]. Kan SRM helpen om klimaatkantelpunten te vermijden [9]? Voor Groenland en de golfstroom lijkt het erop, maar er zijn veel onzekerheden over hoeveel SRM nodig is en wanneer we zouden moeten beginnen. Voor een ander kantelpunt, namelijk het afsterven van het Amazoneregenwoud, is niet eens bekend of SRM zou helpen.

SRM heeft ook bijwerkingen, die niet direct met het klimaat te maken hebben. SAI zorgt bijvoorbeeld voor meer zure regen [10] (al is de hoeveelheid SO2 die voor SAI nodig is flink kleiner dan de huidige industriële uitstoot) en SAI kan de genezing van het ozongat vertragen [11]. Ook doet SAI niets tegen oceaanverzuring. Dat is een direct gevolg van de extra CO2 en die verdwijnt niet door afkoeling. Deze bijwerkingen zijn waarschijnlijk veel kleiner dan de effecten van klimaatverandering.

“ De oorzaak van klimaatverandering is de uitstoot van broeikasgassen, en daar doet SRM niets aan. ”

Politieke risico’s

Een goed uitgevoerd SRM-programma zou waarschijnlijk klimaatrisico’s kunnen minderen. Maar zou SRM goed uitgevoerd worden? Er zijn grote politieke risico’s en problemen, die tot slechte keuzes kunnen leiden. Ook omdat hiervoor geen (specifiek en bindend) wereldwijd beleid is en er geen internationale organisatie klaarstaat om SRM in goede banen te leiden.

Eén risico is dat SRM afleidt van het bestrijden van de oorzaak van klimaatverandering [12]. Die oorzaak is namelijk de uitstoot van broeikasgassen, en daar doet SRM niets aan. Maar zelfs als SRM vrij goed werkt, geldt alsnog: Hoe meer broeikasgassen, hoe meer risico, bijvoorbeeld door de klimaateffecten die SRM niet volledig kan voorkomen. Wat als grote vervuilers, die toch al veel ervaring hebben in lobbyen en verspreiden van misinformatie, SRM oppikken als uitvlucht om door te gaan met het gebruik van met fossiele brandstoffen?

Het feit dat SRM zo goedkoop is, leidt tot andere risico’s. Een groot rijk land of een kleine coalitie kan dit zo doen, zonder de rest van de wereld te vragen – misschien zelfs met niet klimaatgerelateerde doelen zoals machtsvertoon [13]. De effecten van SRM laten zich niet beperken tot het land dat SRM uitvoert, maar zijn – met name bij SAI – grootschalig tot wereldwijd. Wat als de VS aan SRM begint en China vindt dat niks?

En tot slot een ethisch vraagstuk: Mogen we ingrijpen in het klimaat? Of doen we dat niet allang?

Dilemma

Er zijn sterke argumenten om SRM in elk geval te overwegen: Het zou een sterk extra middel tegen klimaatrisico’s kunnen zijn, al zijn alle expertverslagen het erover eens dat SRM geen vervanging is voor het snel stoppen met het gebruik van fossiele brandstoffen. En er zijn sterke argumenten om er niet aan te beginnen: De politieke risico’s zijn groot.