Klimaatproefballon afgeblazen na verhit debat

Klimaat Kunnen we technisch ingrijpen om klimaatopwarming te stoppen? Of moeten we dat niet willen onderzoeken? Een proef in Zweden is nu geannuleerd.

Er wordt voorlopig geen proefballon voor geo-engineeringonderzoek opgelaten naar de stratosfeer. In juni zouden onderzoekers van Harvard in het noorden van Zweden een ballon oplaten om de uitrusting te testen waarmee op termijn kleine deeltjes in de stratosfeer gespoten kunnen worden. Het idee daarvan is dat die zonlicht weerkaatsen, waardoor de temperatuur op aarde daalt. Met het experiment, het eerste van zijn soort, willen de onderzoekers beter in kaart brengen wat de effecten en de risico’s zijn. Maar de techniek is controversieel. Milieuorganisaties maakten bezwaar, en de adviescommissie die betrokken is bij het experiment oordeelde op 31 maart dat er meer draagvlak moet komen.

Geo-engineering is de verzamelnaam voor technologieën die ingrijpen in het klimaat om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Er zijn technieken in twee smaken: het uit de lucht halen van CO2 en het beperken van de hoeveelheid (zonne)straling aan het aardoppervlak. Deeltjes loslaten in de stratosfeer valt onder die laatste.

Het is niet de eerste keer dat het experiment (Stratospheric Controlled Perturbation Experiment, Scopex) wordt uitgesteld. In 2014 werd de onderzoeksopzet al in een wetenschappelijk tijdschrift beschreven. In 2017 was het plan om de ballon vanuit Tucson, Arizona op te laten. Dat werd uitgesteld tot 2018, toen 2019, en uiteindelijk zou het daar helemaal niet meer gebeuren. Na het advies eind maart om meer draagvlak te zoeken, zei de Zweedse ruimtevaartorganisatie dat de ballon niet meer vanaf hun locatie opgelaten zal worden. Of, waar en wanneer het experiment dan plaats zal vinden, is daarmee onduidelijk geworden.

Lees in een serie over geo-engineering: We kunnen het klimaat ook vertimmeren

Deeltjes zouden er overigens nog niet losgelaten worden: de Harvard-onderzoekers wilden in eerste instantie alleen experimenteren met de uitrusting. Een grote ballon zou worden opgelaten naar 20 kilometer hoogte, waar de navigatie, communicatie en de prestaties van de instrumenten onder de omstandigheden in de atmosfeer – ijle lucht, temperaturen tot -60 graden Celsius – worden getest.

In een later stadium zouden de onderzoekers wel een kleine hoeveelheid aerosolen willen ‘inspuiten’. De ballon zou dan twee kilo calciumcarbonaat loslaten in een gebied van 1 kilometer lang bij 100 meter breed. Daarna meet de ballon wat er gebeurt met de deeltjes: komen het reflectievermogen en de impact op de ozonlaag overeen met wat modellen zeggen? Twee kilo zal geen enkel effect hebben op de temperatuur op aarde, het doel van het experiment is het verbeteren van de modellen die de effecten voorspellen.

„Het gevaar van de Scopex-plannen schuilt niet in het onderzoek zelf, maar in de zeer reële mondiale gevolgen van een hellend vlak richting normalisatie en invoering van stratosfeerinjecties”, schreven onder meer Greenpeace Zweden, de Zweedse vereniging voor natuurbehoud en het Amerikaanse Centrum voor internationaal milieurecht begin februari in een brief aan diverse Zweedse ministeries en de Zweedse ruimtevaartorganisatie. „Het idee van mogelijke toepassing in de toekomst wordt nu al door sommigen als excuus gebruikt om door te gaan met het uitstoten van CO2. Verdere ontwikkeling van deze ‘noodtechnologie’ vergroot het risico dat kritische druk wegvalt om uitstoot terug te dringen.”

Dat risico zien de onderzoekers ook. „Stratosfeerinjecties zijn controversieel om een goede reden”, schreef Scopex-hoofdonderzoeker Frank Keutsch enkele dagen voor de uitspraak van de adviescommissie in een blogpost. „Het bestrijdt het symptoom, niet de oorzaak van klimaatverandering.”

Het is jammer dat het experiment nu weer is uitgesteld

Keutsch pleit niet voor het zonder meer toepassen van geo-engineering, maar voor het doen van onderzoek, zodat er inzicht komt in wat stratosfeerinjecties wel en niet kunnen betekenen. „Er is nog veel te weinig onderzoek gedaan om zelfs maar te overwegen iets te gaan doen wat erop lijkt, en onderzoek doen gaat traag. [...] Het kwantificeren van risico’s en effecten is nu nodig. Anders kan het te laat zijn.”

„Het is jammer dat het Scopex-experiment nu weer is uitgesteld”, zegt Herman Russchenberg, hoogleraar atmospheric remote sensing aan de TU Delft en directeur van het klimaatinstituut van de TU Delft. „De argumenten zijn begrijpelijk maar niet terecht. Je kunt alleen nee blijven zeggen tegen onderzoek naar climate engineering als je volmondig ja zegt tegen klimaatmitigatie. Maar dat gebeurt niet, we doen te weinig om onder de 2 graden opwarming te blijven. Dan moet je je voorbereiden op technische ingrepen in het klimaat, voor het geval je het nodig hebt.”

Droogte en tropische stormen

De huidige computermodellen over de effecten van stratosfeerinjecties laten een positief beeld zien. Te positief, vreest Keutsch. „Als stratosfeerinjecties worden toegepast in combinatie met het terugdringen van de CO2-uitstoot, zou dat volgens simulaties veel gevolgen van klimaatverandering verminderen, zoals extreme temperaturen, droogte en de toename van tropische stormen”, schrijft hij in zijn blogpost. Het is daarnaast een relatief goedkope oplossing.

Maar er zijn veel onzekerheden en daarmee mogelijke risico’s, zegt ook Keutsch. Neem zwaveldeeltjes, die vaak in modellen worden gebruikt omdat ze van nature voorkomen in de stratosfeer. „Daarvan is bekend dat ze de stratosferische ozonlaag vernietigen en de stratosfeer opwarmen, waardoor de circulatie in de atmosfeer verandert. We begrijpen die circulatie nog niet goed genoeg. Zonder onderzoek weten we niet wat de implicaties zijn als ermee geknoeid wordt.”

Van zwaveldeeltjes is wel bekend dat ze aan het aardoppervlak een koelend effect hebben: bij de uitbarsting van de Pinatubo-vulkaan op de Filippijnen in 1991 leidde de uitstoot van zwaveldeeltjes tot een temperatuurdaling op aarde gedurende 15 maanden met 0,6 graden Celsius. Keutsch schrijft zwaveldeeltjes niet af, maar wil er meer over weten en ook onderzoeken wat andersoortige, minder schadelijke, deeltjes kunnen betekenen. Zoals calciumcarbonaat, waar ook de Scopex-ballon mee uitgerust zou worden.

Verslaving aan de techniek

Milieuorganisaties zien nog veel meer mogelijke problemen en waarschuwen voor desastreuze gevolgen die vooraf niet geheel te overzien zijn. „Er zijn computermodellen waaruit blijkt dat stratosfeerinjecties voedsel- en waterbronnen voor twee miljard mensen in Azië en Afrika op onvoorspelbare manieren verstoort”, noemen zij in hun brief als voorbeeld. Ook wijzen ze op het gevaar voor ‘verslaving’ aan de techniek. „Het maskeert alleen tijdelijk de opwarming. Ermee stoppen zorgt voor een plotselinge stijging van de temperatuur. De dreiging van die ‘termination shock’ kan leiden tot een nachtmerriescenario waarin stoppen erger is dan doorgaan, ondanks opeenstapelende catastrofes veroorzaakt door de injecties.”

De NASA-ballon uit 2016, op weg naar een hoogte van 33 kilometer. Foto Bill Rodman/NASA/Rex Shutterstock

En dan noemen ze nog de mogelijke bestuurlijke risico’s. „Eenmaal ontwikkeld kunnen machtige belangen verschuiven naar eenzijdige inzet, wat aanzienlijke gevolgen kan hebben voor vrede, veiligheid en mensenrechten wereldwijd.”

„Verschillen in belangen zijn juist een reden om het wél te onderzoeken. En dan niet in één land, maar op meer plekken, ook in Europa”, zegt Russchenberg. „In Amerika wordt hier voor zover we weten het meeste onderzoek naar gedaan. Maar je wil niet dat alleen Amerika kennis opdoet. De impact is te groot. Je moet strategisch denken en zelf kennis ontwikkelen, dan kun je meepraten.”

Het Harvard-onderzoek loopt nu vast, maar er is wel een kentering gaande, denkt Russchenberg. „Ik merk het al aan de reacties die ik krijg als ik presentaties hierover geef. Een jaar of zes geleden kreeg ik veel meer tegenspraak. In bepaalde gemeenschappen krijgt dit onderzoek het tij mee. Er is ook veel terughoudendheid, maar meer mensen willen weten of het werkt.”

Een duwtje in de rug

Ook in onder meer Zwitserland en Duitsland zijn mensen bezig met onderzoek naar stralingsbeïnvloeding. Ze doen voornamelijk modelwerk, zegt Russchenberg. In Nederland wordt in Delft en Utrecht onderzoek gedaan. „In Delft wordt bijvoorbeeld gerekend aan de turbulentie rond een speciaal stratosfeer-vliegtuig, dat is van belang als je deeltjes goed wil verspreiden.” Zelf kijkt hij naar marine cloud brightening, een techniek waarbij het idee is dat wolken boven zee door het inspuiten van zeezout witter worden en meer zonlicht weerkaatsen. „We willen weten hoe lang het werkt, misschien verdampen de wolken wel sneller doordat de druppels kleiner zijn. Dat zou een averechts effect hebben.”

Bijna gelijktijdig met het uitstellen van het Scopex-experiment heeft onderzoek naar geo-engineering in Amerika ook een duwtje in de rug gekregen. Eind maart kwam er een rapport uit van The National Academies of Sciences, Engineering and Medicine, waarin expliciet wordt opgeroepen om een gecoördineerd wetenschappelijk programma op te tuigen voor onderzoek naar geo-engineering. Voor het onderzoek zou de komende vijf jaar 100 tot 200 miljoen dollar vrijgemaakt moeten worden, vindt het gezaghebbende wetenschappelijk orgaan. Dat geld zou naar bestuurlijk onderzoek en modelwerk moeten gaan, maar expliciet ook naar experimenten.

In Nederland werken de verschillende onderzoeksgroepen ook aan een gezamenlijke onderzoeksagenda, vertelt Russchenberg. „We willen ook dat dit onderzoek onderdeel wordt van het Nederlandse en Europese klimaatbeleid.” In september willen ze het programma lanceren en aanbieden in Den Haag.

Zijn experimenten eigenlijk de enige weg om de kennis te vergroten? „Er komt ook zonder experimenten wel kennis bij”, zegt Russchenberg. De modellen worden steeds beter, de resoluties worden hoger en voorspellingen fijnmaziger. „Deeltjes uit andere bronnen, zoals scheepvaart of vulkanen, worden nog steeds met interesse bekeken. Maar experimenten zijn ook nodig. Want je wil juist weten: kan het ook gecontroleerd en hoe werkt het dan? Daar strandt het nu.”