Wat voegt SAI toe aan de klimaatdiscussie?

19 december 2019
klimaatverandering
Kennis
BRON: NASA, 2014
Simulatie zwaveldeeltjes in de stratosfeer

Is geo-engineering de oplossing om de opwarming van de aarde tegen te gaan? Wetenschappelijke modellen wijzen uit dat de opwarming van de aarde kan worden tegengehouden, zelfs kan worden afgekoeld, door zwaveldeeltjes in de stratosfeer te spuiten. Of dit een gewild en realistisch uitvoerbaar plan is, is echter bediscussieerbaar. 

 

Het klimaat is meer dan ooit een dringend vraagstuk in de huidige mondiale politiek. CO2-uitstoot speelt een grote rol bij de opwarming van de aarde. In de klimaatdiscussie wordt veel gesproken over het gebruik van duurzame energiebronnen om uitstoot te verminderen, zoals wind- en zonne-energie en biobrandstoffen. Maar enkel overstappen naar duurzame energie is waarschijnlijk niet voldoende voor de drastische transitie naar een emissievrije toekomst. Het levert te weinig energie op voor ons gebruik, waardoor we deels afhankelijk blijven van fossiele brandstoffen. Er moet dus meer gebeuren. Daarom worden nu alternatieve manieren onderzocht om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Eén van de huidige bediscussieerde alternatieven is geo-engineering en dan met name de techniek SAI.

Geo-engineering

Geo-engineering is het opzettelijk manipuleren van fysieke, chemische of biologische aspecten van de aarde. Het is een techniek die enerzijds wordt beschouwd als een realistische alternatieve versie voor het aanpakken van klimaatverandering en anderzijds als een gevaarlijk experiment met onze kwetsbare aarde. 

Stratosferische Aerosol Injecties

Bij Stratosferische Aerosol Injecties (SAI) wordt zwaveldioxide (SO₂) in de stratosfeer – een laag in de dampkring – gespoten. De zwaveldeeltjes in de lucht reflecteren zonnestraling terug naar de ruimte, waardoor minder zonnestraling de aarde bereikt en de mondiale temperatuur daalt. 

Het principe van een vulkaanuitbarsting wordt hierbij nagedaan. In beide gevallen komen er hoge concentraties zwavel in de stratosfeer terecht, die dikke wolken vormen en zonnestralen tegenhouden door ze terug de ruimte in te reflecteren. Het verschil tussen SAI en een vulkaanuitbarsting is dat er bij SAI continu zwavel in de stratosfeer bij wordt gespoten om de zonwerende wolken te behouden, bij vulkaanuitbarstingen is dit eenmalig. De zwaveldeeltjes kunnen op verschillende manieren in de lucht gespoten worden, bijvoorbeeld door middel van vliegtuigen of stratosferische ballonnen. 

Het grootste voordeel van SAI is de afname van de mondiale temperatuur. Het wordt gezien als een snelle en goedkope technofix voor het klimaatprobleem. Kunstmatig het klimaat afkoelen staat mensen toe om te blijven consumeren, afval te blijven produceren en fossiele brandstoffen te verbranden. 

Onzekerheden

Hoewel SAI door sommigen gezien wordt als een alternatieve oplossing voor klimaatverandering, is er veel kritiek op de techniek. Het grootste probleem is de grote onzekerheid rondom de uitvoering ervan. Alle bevindingen zijn tot nu toe enkel gebaseerd op modellen en verwachtingen. Het is nog onduidelijk wat een eventuele uitvoering van SAI daadwerkelijk teweeg gaat brengen. Een ander punt van kritiek is de onomkeerbaarheid van de techniek. Eventuele bijwerkingen en risico’s voor zowel het milieu als de samenleving worden doorgeschoven naar volgende generaties. Het feit dat er niet zomaar gestopt kan worden met de techniek, omdat er dan versnelde opwarming optreedt, is een heikel punt.

Bijwerkingen en risico’s voor zowel het milieu als de samenleving worden doorgeschoven naar volgende generaties

Daarnaast zijn er nog geen duidelijke afspraken of verdragen gemaakt over de uitvoering van SAI. Er is daarvoor wel een aangezet geven in 2009 met de Oxford Principles, door vijf niet-bindende regels omtrent een verantwoordelijke uitvoering van geo-engineering te formuleren. Omdat SAI zal worden uitgevoerd op een mondiale schaal, heeft het dus ook politieke sturing op deze schaal nodig. Er zal toestemming nodig zijn van alle landen ter wereld. De vraag is welk land of welke instantie het recht heeft om te bepalen of SAI wordt uitgevoerd en wie dat zouden moeten doen.

Bij de uitvoering van SAI en soortgelijke technieken zijn zowel politieke, sociale en ecologische belangen betrokken. Dit maakt de uitvoering in politiek opzicht erg moeilijk,  omdat men er voor kiest om een experiment op mondiaal niveau uit te voeren. De vraag is of de internationale politiek het recht heeft om de aarde op zo’n ingrijpende manier te veranderen. 

Consequenties

Naast de technische onzekerheden van SAI en politieke moeilijkheden, voorspellen wetenschappers een aantal mogelijke consequenties van deze techniek. Wanneer SAI toegepast wordt zal de concentratie zwaveldeeltjes in de stratosfeer hoog blijven. In tegenstelling tot de situatie bij een reguliere vulkaanuitbarsting waarbij alle vrijgekomen zwaveldeeltje na een paar jaar verdwenen zijn. Deze hoge concentratie kan veel effect hebben op verschillende klimaten.

Computermodellen hebben die effecten voorspeld. Zo ontstaan door de injecties veranderingen in de atmosferische circulatie. Daardoor verzwakken de Afrikaanse en Aziatische moesson, waardoor er minder regen valt. Met als gevolg dat de voedselzekerheid aldaar op de tocht komt te staan. Constant zwaveldioxide in de atmosfeer spuiten kan ook leiden tot overmatige afkoeling in de tropen of overmatige opwarming bij hoge breedtegraden. Klimaatexperts voorspellen verder dat zich droogte zal voordoen boven het land en binnen de equatoriale grenzen, waar de mondiale gemiddelde neerslag met 2 procent zal afnemen. Dit treft vooral gebieden met de grootste biodiversiteit. Daarnaast kunnen zwaveldeeltjes de ozonlaag beschadigen waardoor meer ultraviolet-B-energie naar het aardoppervlak komt. Deze straling is kankerverwekkend en heeft dus schadelijke effecten op de gezondheid van mensen tot gevolg. 

FOTO: SRINIVAS JD HJU/UNSPLASH
Moesson in India

Een mogelijk indirect gevolg van SAI is dat de transitie naar groene energie  minder relevant zal lijken. Enerzijds omdat de mens verder kan gaan met de CO₂-uitstoot zonder directe gevolgen. Anderzijds omdat reflecterende zwaveldeeltjes de opwekking van zonne-energie bemoeilijken. Zwavelinjecties lossen bestaande milieuproblemen, veroorzaakt door het gebruik van fossiele energiebronnen, niet op. SAI vermindert ook CO₂-concentraties in de atmosfeer niet, hierdoor zal het de gevolgen van een versterkt broeikaseffect niet tegengaan. Met SAI wordt dus de kern van het probleem niet aangepakt, enkel de gevolgen.

Ecomodernisten versus klimaatactivisten

Ondanks de onzekerheden en consequenties wordt SAI niet direct afgeschreven. Discussies rondom deze techniek worden voornamelijk gevoerd tussen twee partijen in de wetenschappelijke gemeenschap met uiteenlopende visies: ecomodernisten en klimaatactivisten.

Ecomodernisten zijn voor een goedkope en snelle technofix voor het klimaatprobleem, zoals kernenergiecentrales en geo-engineering. Door middel van dit soort technieken kan men immers blijven consumeren en doorgaan met het produceren van afval en het uitstoten van broeikasgassen. Er hoeven geen ingrijpende maatregelen in het dagelijks leven genomen te worden.

Klimaatactivisten zijn daarentegen bang voor onvoorziene en schadelijke gevolgen van dergelijke manipulerende technieken en hebben een voorkeur voor andere oplossingen, zoals groene stroom, herbebossing en drastische maatregelen naar een kleinschalige landbouw.

De ideologie van beide partijen speelt een grote rol in de discussie. Klimaatactivisten willen kernenergie, geo-engineering en soortgelijke technieken niet accepteren als oplossing voor het milieuprobleem. Ze zijn van mening dat technologie alleen maar in harmonie met de natuur moet worden gebruikt en dat de mens niet als heerser van de natuur kan worden gezien. Terwijl ecomodernisten zichzelf als pragmatisch, nuchter en realistisch zien. Geo-engineering zien zij ook als een noodoplossing wanneer de opwarming van de aarde voor grote humanitaire rampen gaat zorgen.

Meer wetenschappelijk onderzoek kan de techniek verbeteren en onzekerheden versterken of juist uitsluiten. Pas wanneer onzekerheden zijn  weggenomen of een noodoplossing dringend nodig is, zullen ecomodernisten en klimaatactivisten dichter bij elkaar komen.