Non-CO2

Niet de toename van de concentratie koolzuurgas in de atmosfeer, maar methaan en cfk's veroorzaken het broeikaseffect. Onderzoeker James Hansen wijzigt zijn mening.

De stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde, zoals die vooral de laatste 25 jaar is waargenomen, moet niet worden toegeschreven aan het gebruik van fossiele brandstoffen maar is voornamelijk het gevolg van toegenomen concentraties niet-CO2 broeikasgassen, zoals methaan en cfk's. Juist daardoor is bestrijding van het broeikaseffect makkelijker dan meestal wordt aangenomen. Het blijft wenselijk de CO2-uitstoot te verminderen, maar op korte termijn is veel sneller en makkelijker succes te boeken met de vermindering van de uitstoot van methaan en roet en beperking van ozon-vorming op lage hoogte.

Dit `alternatieve scenario' voor de aanpak van het broeikaseffect komt niet uit de hoek van de OPEC of de Amerikaanse automobiellobby, het is de essentie van een artikel dat James Hansen afgelopen dinsdag, samen met vier andere auteurs, publiceerde in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, 29 augustus). James Hansen is directeur van Nasa's vermaarde Goddard Institute for Space Studies (GISS) in New York en behoort al twintig jaar tot de meest vooraanstaande broeikasonderzoekers. Toen de VS in 1988 werden getroffen door een periode van ongekende hitte en droogte en de Senaat de kwestie door een commissie liet onderzoeken was het vooral de dramatische getuigenis van James Hansen die de begrippen greenhouse effect en global warming bij pers en publiek bekend maakte. Het is voor 99 procent zeker dat het broeikaseffect is aangetoond en dat het ons klimaat nu verandert, zei hij op 23 juni 1988. `It is time to stop waffling so much'. Het was het begin van mondiale commotie.

Hansen is al sinds 1974 betrokken bij broeikasonderzoek en behoort tot de grote groep wetenschappers die geregeld bijdragen aan de rapporten van het IPCC. Het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) is het VN-orgaan dat sinds 1988 op gezette tijden samenvattingen geeft van de laatste wetenschappelijke inzichten op het gebied van broeikaseffect en klimaatverandering. De opmerkelijke stellingname van Hansen, lange tijd ook de belangrijkste broeikas-adviseur van Al Gore, heeft in de VS veel aandacht gekregen (het artikel staat al twee weken op internet). Vooral vertegenwoordigers van de industrie verwelkomden het nieuws.

Het PNAS-artikel beschouwt de aardse opwarming nu als een onweerlegbaar feit, maar betoogt dat het onjuist is de inzet van fossiele brandstoffen er de `schuld' van te geven. Het opwarmend effect dat de stijgende concentratie CO2 heeft, wordt aldus Hansen c.s. volgens de laatste inzichten ruwweg gecompenseerd door het koelend effect van de stijgende concentraties aerosolen die ook bij verbranding van kolen en olie ontstaan. Aerosolen zijn minuscule vaste en vloeibare deeltjes die als rook vrijkomen uit schoorstenen of uitlaten maar ook pas later kunnen ontstaan, bijvoorbeeld als zwaveldioxide (SO2) water opneemt: sulfaat-aerosol. Aerosolen manifesteren zich in de atmosfeer als een vanuit satellieten waarneembare heiïgheid in wolkenloze gebieden en ook door hun invloed op wolkvorming. Aerosolen treden op als condensatiekernen, zij bevorderen de vorming van wolken en verlengen er de levensduur van. De wolken aan lijzijde van grote industriële conglomeraties bestaan uit kleinere druppeltjes, zijn daardoor witter en weerkaatsen meer zonlicht: een koelend effect.

stralingsforcering

Zich baserend op de laatste getallen (voor een deel door modellen van zijn eigen instituut geleverd) stelt Hansen vast dat de toename van de atmosferische CO2-concentratie (gerekend vanaf 1850) de aardse warmte-uitstraling met een waarde van 1,4 watt per m² verminderde. In vaktaal heet dat een positieve stralingsforcering van 1,4 W/m². Deze vermindere uitstraling wordt nagenoeg gecompenseerd door de verminderde zonne-instraling die aerosolen langs directe en indirecte weg (door invloed op wolkvorming) sinds 1850 teweegbrengen. Het netto-effect van fossiele brandstoffen op de aardse warmtehuishouding was in het verleden dus klein. De netto positieve stralingsforcering die de aarde van àlle sinds 1850 veranderde bronnen onderging schatten Hansen et al. op 1,6 W/m². (Een waarde die, volgens hen, verrassend goed overeenstemt met met de onlangs gemelde opwarming van de oceanen, Science, 24 maart 2000.) De stralingsforcering komt, afgezien van een paar natuurlijke invloeden (verandering in zonne-intensiteit en vulkanische activiteit) nagenoeg volledig voor rekening van de gestegen concentraties methaan, cfk's (de beruchte drijfgassen en koelmiddelen), ozon op lage hoogte (troposferisch ozon) en lachgas: tezamen de zogenoemde non-CO2 broeikasgassen.

Met zoveel woorden suggereren Hansen et al. dat er aanwijzingen zijn dat het met de CO2-uitstoot de komende decennia wel eens mee kan vallen. Ze wijzen erop dat de zwartgalligste voorspellingen over de gevolgen van fossiel stoken meestal zijn gebaseerd op zogenoemde business-as-usual scenario's. In dat soort emissie-voorspellingen wordt aangenomen dat geen beperkende maatregelen in werking treden. Maar veel van de scenario's die het IPCC sinds 1992 hanteert zijn te somber gebleken. De laatste 20 jaar bleef de groei van de CO2-concentratie in de atmosfeer nagenoeg constant, terwijl de economieën van ontwikkelingslanden tot bloei kwamen. Los daarvan stelt Hansen dat een snelle aanpak van het CO2-probleem sowieso niet haalbaar is (gezien de `inertie' van mondiale energiesystemen) en dat de verwachte `decarbonisatie' van het energiegebruik (de vervanging van steenkool door aardgas) en het streven naar hoge energie-efficiency een gunstig effect zullen hebben. Tegen 2050 zullen duurzame energiebronnen, zonnecellen, brandstofcellen en waterstof de afhankelijkheid van fossiele brandstof verminderen.

Over de in de toekomst te verwachten bijstand van de `koelende' aerosolen doen Hansen en de zijnen opmerkelijk vaag. Ze maken duidelijk dat ook zij wel inzien dat hier de duivel met Belzebub wordt uitgedreven. Aerosolen hebben ook andere effecten dan een broeikaseffect, zij bedreigen als luchtverontreiniging de gezondheid en dragen bij aan `zure regen'. De kans is dus groot dat aan de zo welkome compensatie in de komende decennia een einde wordt gemaakt.

methaan en roet

Hansen dringt erop aan aandacht nu in de eerste plaats te verschuiven naar verlaging van de uitstoot van methaan en ook roet, een opwarmend aerosol. (De Nederlandse onderzoekers Jos Lelieveld, Paul Crutzen en Frank Dentener deden dat al expliciet in 1998 in het tijdschrift Tellus, 50B, pag.128). De voornaamste bronnen van antropogeen methaan zijn natte rijstbouw, de darmen van herkauwers en lekkende aardgasleidingen. Ook ontstaat het in stortplaatsen en afvalwater en komt het vrij bij de verbranding van biomassa. In bijna alle gevallen is het technologisch eenvoudig en ook economisch profijtelijk om de methaan-uitstoot te beperken en zou methaan-beleid dus no regret beleid zijn. Een bijkomend voordeel van de aanpak van methaan is dat het gas ook van invloed is op de vorming van troposferisch ozon. Ook de aanpak van de roetuitstoot (door dieselauto's en kolencentrales) is geen groot probleem.

KNMI-onderzoekers Rob van Dorland en Aad van Ulden steunen Hansens analyse van de klimaatontwikkelingen in het verleden maar hebben kritiek op de vage voorspellingen voor de toekomst. Het is onwaarschijnlijk dat aerosolen de ontwikkeling van het CO2-effect kunnen bijhouden. Dit komt doordat aerosolen een korte verblijftijd hebben en zich, anders dan CO2, niet in de atmosfeer ophopen. Zelfs bij een gelijkblijvend gebruik van fossiele brandstoffen zal de CO2-concentratie nog lang blijven groeien. Ook het toenemend gebruik van aardgas zal het compenserend effect van aerosolen doen afnemen. ``Dat is dus de surprise die ons op langere termijn te wachten staat.''

Een verkorte versie van het artikel van Hansen c.s. is te vinden op www.giss.nasa.gov/ research/impacts/altscenario/