Hier.nu

‘Short-wave’ geo-engineering: aërosolen

Desinformatie over het onderwerp kan het urgentiegevoel voor echte oplossingen ondermijnen. Dus daarom kunnen wij, ridders van Kopenhagen, maar beter een beetje ons best doen om uit te leggen hoe complex de ‘makkelijkste oplossing’ wel niet is.

Drie weken geleden schreven we op HIER.nu al over wolken, de grote klimaatonzekere. Vandaag wolken 2.0. Wolken zijn complexe dingen en ze worden tot nog toe maar moeilijk begrepen. Maar als je wilt overtuigen, zul je moeten uitweiden.

Onderverdeling
Klimaatbeïnvloeding met behulp van geo-engineering kan grofweg worden ingedeeld in twee* categorieën: methoden die (direct, niet via mitigatie – en op mondiale schaal) proberen de broeikasconcentratie omlaag te trekken en methoden die direct ingrijpen op de energiebalans, door de albedo van de aarde te vergroten.

Golflengte
Je zou dus kunnen spreken van directe en indirecte geo-engineering, maar in een special in de Nature van afgelopen april wordt fraaiere terminologie geïntroduceerd: 'short-wave' en 'long-wave' geo-engineering, afhankelijk van of de methode zorgt voor minder inkomende korte golf zonne-energie, danwel meer uittredende lange golf infraroodenergie, door een vermindering van het versterkte broeikaseffect.

Lange golf geo-engineering
Wij zijn enorme voorstanders van minder CO2 in de atmosfeer, maar voor nu even minder geïnteresseerd in long-wave geo-engineering. David Keith, klimaatprofessor aan de Universiteit van Calgary, en internationaal erkend geo-engineeringexpert, schat de kosten van technologische opties om CO2 uit de lucht te filteren hoog in: voor elke ton CO2 zou je volgens Keith zo’n 500 dollar moeten neerleggen, alhoewel hij zelf graag toegeeft dat zulks niet meer dan educated guesswork is. Hoe dan ook: je zou bijna geneigd zijn die CO2 dan maar helemaal niet uit te stoten, nu je weet dat ie zo veel kost.

Korte golf geo-engineering
Short-wave geo-engineering omvat (inmiddels bijna klassiek) voorbeelden in 4 subcategorieën, afhankelijk van de hoogte waarop de reflectie wordt beoogd: in de kosmos, stratosfeer, troposfeer, of op het aardoppervlak.

Kosmos
Optie 1 is in potentie heel effectief, maar simpelweg te duur. Het enige bestaande voorstel: de lancering van biljoenen kleine schijfjes die in een baan om de aarde continu zonlicht zouden blokkeren (in 2006 geopperd door Rogel Angel aan de Amerikaanse Academie voor Wetenschappen) zou vereisen dat we enorme hoeveelheden materiaal de ruimte in zouden lanceren. Daar hebben we simpelweg de energie niet voor beschikbaar. Bovendien zouden de maatregelen nog veel lastiger ongedaan te maken zijn, in het geval van escalerende bijwerkingen.

Aardoppervlak
Over optie 4 kunnen we ook kort gaan: zolang het gaat over het ‘wit verven van daken en wegen’, zet het simpelweg niet genoeg zoden aan de dijk.

Stratosfeer
Optie 2 wordt al heel lang besproken, maar kennen we goed sinds stratosfeerexpert Paul Crutzen er in 2006 een paper over schreef: aërosolen, bijvoorbeeld in de vorm van lichtgekleurde zwavelverbindingen, in de hoge atmosfeer pompen. Voorlopig onoverkomelijk nadeel: dezelfde stofdeeltjes zouden gehakt kunnen maken van de ozonlaag.


Onderverdeling opties voor geo-engineering. Methoden ter beïnvloeding van de koolstofkringloop omvatten naast dure technische middelen (zoals carbon scrubbers), minerale sequestratie, biochar en 'het bemesten van de oceanen', om algenbloei (grote toename van fytoplankton) te creëren. Het mitigatiepotentieel van biochar en planktonplannen lijkt vooralsnog klein.

Troposfeer
Daarom is optie 3, beïnvloeding van de albedo in de lage atmosfeer, tegenwoordig het hipst. Om over te praten dan. Want alhoewel de Britse professor John Latham al in 1990 met een vindingrijk plan kwam, heeft niemand er praktijkervaring mee. Het zou daarom heel goed kunnen dat Latham’s verhaal, het ‘zaaien van wolken’ boven de oceanen, niet werkt. Die onzekerheid begint langzaamaan een risico te worden, nu steeds meer klimaatexperts de mogelijkheid van extra, door mensen doelbewust gemaakte wolken, gaan zien als laatste strohalm in een wereld die te gehandicapt lijkt om tot echte emissiereducties te komen.

Of die, als dat toch lukt, te laat met voldoende grote reducties komt om ernstige schade van klimaatverandering te voorkomen. Een beetje het scenario waar de partijen onder het UNFCCC nu op inzetten in het kader van Kopenhagen dus. Nét niet niks doen, met emissiedoelen die qua ambitie onderdoen voor het Kyoto-protocol.

Wolken
De ene wolk is de andere niet, stelden we de vorige keer. Of klimaatverandering zelf zorgt voor meer wolken en wat het netto effect van die wolken is, weten we niet. Meer wolken door temperatuurstijging zou hoe dan ook worden voorafgegaan door meer verdamping. En dat betekent ook meer water, in gasvorm, in de atmosfeer. Waterdamp is in de natuurlijke situatie van de Aarde het belangrijkste broeikasgas. Stijgende temperaturen zouden zichzelf dus kunnen versterken.



Wat we wél weten is dat een toename van heldere, witte wolken, horizontaal gelaagd, zorgt voor een verhoging van de albedo van de aarde en daarmee voor afkoeling. Het idee van Latham is om ervoor te zorgen dat deze wolken makkelijker vormen, en vervolgens ook langer ‘in leven blijven’, zonder uit te regenen.

Condensatiekernen
Daartoe zou je de hoeveelheid condensatiekernen in de lucht moeten proberen te beïnvloeden. Zodra waterdamp een geïoniseerd aërosol tegenkomt, is het graag bereid er een klein druppeltje omheen te condenseren. Dat weten we van vliegtuigstrepen.

De grootste speeltuin om hier ongestoord mee aan de slag te gaan zijn de oceanen, denkt Latham. Die zitten namelijk vol met een makkelijk oplosbaar mineraal: zeezout. De truc is om dat zeezout in de lucht te krijgen (bijvoorbeeld in een bestaande wolk). Hij stelt zich voor dat dit zou moeten kunnen met (een enorme vloot) onbemande schepen met vernevelinstallaties aan boord. Deze zouden grote hoeveelheden minuscule druppels zeewater in de lucht moeten pompen. Onder invloed van de zon verdampt het water, waarna het zeezout als zwevend vast deeltje alleen verder gaat en verderop (betrekkelijk grote hoeveelheden) waterdamp kan laten condenseren, als wolken dus.

Door de verhouding water/aërosolen te verkleinen zouden de wolken bovendien langer intact moeten blijven en dus kunnen zorgen voor meer afkoeling: hoe steviger het water wordt gebonden, hoe minder snel de wolk geneigd i Datum: 15-05-2009