Zijn er urgente oplossingen die de klimaatverandering kunnen stoppen? Technologische benaderingen van kunstmatige klimaatverandering worden al enige tijd besproken onder de terminologie van geo-engineering. De meeste klimaatonderzoekers staan echter kritisch tegenover deze methoden: de risico’s zijn groot en de gevolgen voor toekomstige generaties zullen onmeetbaar zijn. Wetenschappers in Bern hebben nu de haalbaarheid onderzocht van het stoppen van het smelten van de West-Antarctische ijskap door de zon kunstmatig te dimmen.Hun bevindingen tonen aan dat zonder het koolstofarm maken van de economie de kunstmatige effecten niet effectief zullen zijn en aanzienlijke risico's met zich mee zullen brengen.
In een studie die zojuist in het tijdschrift Nature Climate Change is gepubliceerd, hebben onderzoekers onder leiding van Johannes Sutter van de afdeling Klimaat- en Milieufysica (KUP) van het Instituut voor Natuurkunde van de Universiteit van Bern en het Oschger Centrum voor Klimaatonderzoek onderzocht of het smelten van de West-Antarctische ijskap kan worden voorkomen door het kunstmatig beïnvloeden van zonnestraling. Onderzoekers waarschuwen ook voor onvoorziene bijwerkingen van geo-engineering.
Het vermijden van kritische klimaatomslagpunten
‘De kans om de mondiale temperatuurstijging te beperken tot minder dan 2 graden is snel aan het verdwijnen’, zegt ijsmodelexpert Johannes Satter. “Daarom is het mogelijk dat technologische maatregelen om het klimaat te beïnvloeden in de toekomst serieus worden overwogen.” Dit is, zei hij, de reden waarom het noodzakelijk is om theoretische modellen te gebruiken om de effecten en risico's van 'beheer van zonnestraling' te bestuderen. Zonnestralingsbeheer (SRM) is een term die wordt gebruikt om verschillende methoden te beschrijven om zonnestraling te blokkeren om de aarde koeler te houden.
Een belangrijke reden voor de groeiende belangstelling voor geo-engineering is het vermijden van omslagpunten waarbij het klimaat plotseling en onomkeerbaar zou kunnen veranderen. Deze omslagpunten omvatten het smelten van de West-Antarctische en Groenlandse ijskappen en de daarmee gepaard gaande zeespiegelstijging van meer dan een meter. “Waarnemingen van de West-Antarctische ijsstroom laten zien dat we heel dicht bij het zogenaamde omslagpunt zijn, of dit al gepasseerd zijn. Daarom wilden we in ons onderzoek uitzoeken of theoretisch kon worden voorkomen dat de ijskap instortte door middel van beheer van de zonnestraling”, legt Johannes-Sutter uit.
Kunstmatig de zon dimmen
Meer specifiek onderzochten Sutter en zijn collega's of zogenaamde aërosolen (zwevende deeltjes in gassen) die in de stratosfeer werden geïntroduceerd erin slaagden de zonnestraling van de aarde te blokkeren - het equivalent van het dimmen van de zon. Tot nu toe heeft het onderzoek zich vooral gericht op de mondiale impact van zonnestralingsbeheer (SRM). De studie van Bern is de eerste waarin simulaties van ijsmodellen worden gebruikt om te laten zien welke impact dergelijke maatregelen zouden hebben op de Antarctische ijskap. In het onderzoek werd gekeken naar de waarschijnlijke ontwikkeling van de ijskap onder verschillende broeikasgasscenario's in de toekomst en kwam met gemengde resultaten: als de emissies onverminderd doorgaan en er tegen het midden van de eeuw bijzonder strenge controles worden ingevoerd, kan de ineenstorting van de West-Antarctische ijskap tot op zekere hoogte worden uitgesteld, maar niet worden voorkomen. In scenario's met gematigde emissies zouden duurzame koelmechanismen op Antarctica, die halverwege deze eeuw worden ingezet, een "effectief instrument" kunnen blijken te zijn bij het vertragen of zelfs voorkomen van de ineenstorting van de ijskap.
Volgens modelberekeningen zal SRM het meest effectief zijn als het vroegtijdig wordt geïmplementeerd en wordt gecombineerd met ambitieuze klimaatmitigatiemaatregelen. De auteurs van het onderzoek benadrukken echter: “Onze simulaties suggereren dat de meest effectieve manier om de ineenstorting van de West-Antarctische ijskap op de lange termijn te voorkomen, een snelle decarbonisatie is. De ijskap heeft de beste kans op stabiliteit op de lange termijn als de uitstoot van broeikasgassen onverwijld tot netto nul wordt teruggebracht.”
Mogelijke bijwerkingen zijn moeilijk te onderzoeken
Maar hoe moeten we ons in het echte leven voorstellen dat de zon verduistert? Volgens Johannes Sutter moet een hele vloot die op extreem grote hoogte vliegt miljoenen tonnen aerosolen in de stratosfeer verspreiden. Deze technologische interventie in het klimaat moet echter eeuwenlang ononderbroken doorgaan. Als de interventie zou worden stopgezet zolang de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer hoog blijven, zouden de temperaturen op aarde snel met enkele graden stijgen.
Johannes Sutter wijst erop dat de gevolgen van dergelijke beëindigingsschokken slechts een van de mogelijke gevaren van SRM zijn. Mogelijke bijwerkingen zijn nog niet volledig onderzocht, variërend van veranderingen in het moessonregime tot veranderingen in de oceaan- en atmosferische circulatie. Ook de verzuring van de oceanen zal doorgaan. Critici waarschuwen ook voor de politieke en sociale impact: het gebruik van technologieën zoals dimmen zou kunnen leiden tot tragere klimaatbeschermingsmaatregelen of deze zelfs onmogelijk kunnen implementeren.
Thomas Stocker, hoogleraar klimaat- en milieufysica aan de Universiteit van Bern en een van de co-auteurs van de studie, zei: "Geo-engineering zou een nieuw mondiaal experiment zijn en een potentieel gevaarlijke menselijke interventie in het klimaatsysteem, die koste wat het kost moet worden voorkomen volgens artikel 2 van het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering."