Minder condens, minder opwarming

Duurzaamheid Vliegtuigen kunnen minder condenssporen produceren als ze hun vlieghoogte bijstellen. Dat is beter voor het klimaat.

Condensstrepen wijzen op druk vliegverkeer boven de woestijn van Utah.
Condensstrepen wijzen op druk vliegverkeer boven de woestijn van Utah. Foto Getty

Witte vliegtuigstrepen zijn nauwelijks meer weg te denken uit de blauwe hemel. Deze condensstrepen worden gevormd door de uitlaatgassen van vliegtuigmotoren. Met het roet en andere deeltjes als kritallisatiekern vormt water in de lucht ijskristallen. Omdat deze kunstmatige wolken veel straling vanaf de aarde weer terug naar beneden reflecteren, hebben ze een opwarmend effect. Een uitgebreide studie met vluchten in Japan laat nu zien dat die opwarmingseffecten met wel 60 procent kunnen afnemen, als sommige vluchten iets lager of hoger vliegen dan op de normale kruishoogte. Dat is de hoogte waarop ze het snelst kunnen vliegen én zo min mogelijk brandstof verbruiken.

De onderzoekers uit het Verenigd Koninkrijk en Duitsland pleiten ervoor om daarom af en toe af te wijken van die meest economische kruishoogte, om condensvorming te voorkomen. Zij publiceerden hun resultaten vorige week in het tijdschrift Environmental Science & Technology.

Troposfeer

Het grootste deel van de verbrandingsproducten uit vliegtuigmotoren bestaat uit water en vooral CO2, naast andere stoffen als koolmonoxide en stikstofoxiden. De luchtvaart draagt daarmee met zo’n 2,5 procent bij aan de wereldwijde CO2-uitstoot en dus aan opwarmingseffecten. Maar de bijdrage van condenssporen aan opwarmingseffecten is volgens de onderzoekers op z’n minst net zo groot als van de CO2. In klimaatmodellen, ook in die van het IPCC, wordt de invloed van condenssporen op de opwarming inmiddels erkend.

De condensstrepen vormen zich in een smalle laag van hooguit een paar honderd meter, ergens tussen 8 tot 13 kilometer hoogte in de troposfeer, waar de luchtvochtigheid hoog genoeg is en het rond de veertig graden vriest. Overdag reflecteren deze kunstmatige wolken zonlicht terug de ruimte in, maar infraroodstraling die vanaf de aarde naar boven straalt, wordt tegengehouden en weer teruggekaatst. Volgens verschillende studies bedekken de condensstrepen zo’n 0,1 tot 0,4 procent van de lucht wereldwijd, in regio’s waar veel luchtverkeer is het mogelijk enkele procenten.

De onderzoekers verzamelden gegevens zoals het soort motor, de route, en vertrek- en aankomsttijden, van ruim 26.000 vluchten in het Japanse luchtruim van zes weken in 2012. Aan de hand van al bestaande modellen, waarin ze ook rekening hielden met de dagelijkse weersomstandigheden, berekenden zij voor elke vlucht de CO2-uitstoot, of die wel of geen condensstrepen had gevormd en wat in dat geval de opwarmingseffecten waren.

18 procent van de vluchten bleek volgens de modellen condensstrepen te veroorzaken. De kunstmatige wolken bleven gemiddeld ruim 3 uur bestaan, de langste wel 24 uur. Bovendien veroorzaakte een klein percentage van de vloot, 2,2 procent, het overgrote deel van de opwarmingseffecten (80 procent) door condensstrepen.

Vervolgens keken de onderzoekers wat er gebeurde met de CO2-uitstoot en de vorming van condensstrepen als ze deze vluchten zo min mogelijk in de smalle luchtlaag waarin condensstrepen vormen lieten vliegen. Doordat de toplaag van de troposfeer waarin de strepen ontstaan in de winter lager ligt dan in de zomer, zouden de vliegtuigen in de zomer lager, en in de winter hoger moeten vliegen – de strepen zijn daardoor korter of blijven minder lang bestaan.

Seizoen

Door deze kleine ingreep, schrijven de auteurs, kunnen de opwarmingseffecten van de hele vloot met bijna zestig procent afnemen. De toestellen gebruiken in dat geval net iets meer brandstof (en stoten iets meer CO2 uit), maar omdat het om een klein deel van de vluchten gaat komt dat neer op een totale toename van nog geen 0,02 procent. Wil je liever helemaal geen extra CO2-uitstoot, dan kunnen die opwarmingseffecten alsnog met 20 procent afnemen.

In combinatie met schonere vliegtuigmotoren, nu nog ver in de minderheid, kan de uitstoot van broeikasgassen en de vorming van de condenssporen op de lange termijn zelfs meer winst opleveren.