Het idee om de aarde te koelen door zonlicht te reflecteren is al oud. Er zijn in de loop van de tijd vele bezwaren tegen gerezen. Nu zijn er commerciële initiatieven voor zonnestralingsmodificatie (Solar Radiation Modification, of SRM). Er zijn nogal wat risico's bij de toepassing van deze technologie .
In Silicon Valley is het al tientallen jaren normaal: bedrijven die enorme bedragen weten los te maken bij investeerders, zonder goed te weten hoe ze ooit winst kunnen maken. Die bedragen zijn de afgelopen jaren nog veel hoger geworden, sinds de hype rond AI werd aangewakkerd dankzij de zogenaamde Large Language Models. In de schaduw van dat miljarden-geweld opereert sinds kort het Amerikaans – Israëlische Stardust Solutions met eenzelfde bedrijfsmodel. Alleen houdt dit bedrijf zich niet bezig met computertechnologie, maar met zonnestralingsmodificatie (ofwel Solar Radiation Modification, of SRM; die afkorting zal ik in de rest van dit stuk gebruiken.) De website van dit bedrijf biedt veel beloftes, nog meer mistflarden en heel weinig concrete informatie. Wat hun technologie precies inhoudt blijft onduidelijk, net zoals wie de 25 wetenschappers, technici en academici zijn die hier achter zitten.
Het Amerikaanse Make Sunsets heeft een ander bedrijfsmodel. Het vraagt donaties aan het publiek, om door middel van ballonnen zwaveldioxide in de stratosfeer te brengen. Daar vormt dat gas aerosolen, die zonnestraling reflecteren. Van alle slechte ideeën om de aarde af te koelen, zou dit wel eens het allerslechtste kunnen zijn. Ballonnen zijn een heel inefficiënte manier om zwaveldioxide naar de stratosfeer te vervoeren, veel minder efficiënt dan bijvoorbeeld raketten. Per ballon krijg je maar een klein beetje naar boven. Er is een hefgas als waterstof nodig om dat beetje zo hoog in de atmosfeer te brengen. Aardig wat gas, omdat er ook nog wat apparatuur mee naar boven gaat. Ik heb het niet nagerekend, maar ik vraag me af dat het afkoelende effect van dat beetje zwaveldioxide opweegt tegen de uitstoot die het gevolg is van de productie en het vervoer van de ballonnen, het hefgas en de apparatuur. Zeker omdat het zwavelaerosol binnen een jaar of wat alweer is verdwenen uit de stratosfeer, terwijl het effect van uitgestoten broeikasgassen dan nog eeuwen blijft duren. Waterstof, dat hier as hefgas wordt gebruikt, beïnvloedt ook nog eens verschillende chemische processen in de atmosfeer, en wordt wel eens een indirect broeikasgas genoemd vanwege de invloed daarvan op de temperatuur. Het remt onder meer de afbraak van het sterke broeikasgas methaan.
Overigens opereert dit bedrijf nu op een schaal die je onbeduidend kunt noemen. Het lijkt me onwaarschijnlijk dat het ze lukt om op te schalen tot iets met een meetbaar effect op het wereldklimaat. Drie jaar geleden trok Make Sunsets de aandacht van de Mexicaanse autoriteiten, toen het daar zonder overleg of zelfs maar aankondiging vooraf enkele kleine experimenten uitvoerde. Het was voor dat land aanleiding om alle experimenten met SRM te verbieden.
De wetenschap huivert
Het idee om de aarde te koelen door zonlicht te reflecteren is al oud. Het werd in de jaren ‘60, de tijd van het ongebreidelde techno-optimisme, al eens voorgesteld als mogelijke oplossing voor de opwarming van de aarde door onze uitstoot van broeikasgassen. Terwijl die opwarming zelf door wetenschappers nog pittig werd bediscussieerd. Met het voortschrijden van de wetenschappelijke kennis over het klimaat vormde zich de consensus over de opwarming, terwijl het vertrouwen – dat toch al niet zo groot was – in doelgerichte ingrepen zoals SRM juist helemaal verdween. Het middel werd erger geacht dan de kwaal, vanwege schadelijke neveneffecten en risico’s die eraan verbonden zijn.
Dat we op dit moment geen SRM in moeten zetten is iets waar alle serieuze wetenschappers het over eens zijn. Dat er grote risico’s aan verbonden zijn staat ook niet ter discussie. De vraag is wel of je het bij voorbaat helemaal uit moet sluiten. En of dat aanleiding zou moeten zijn om ook onderzoek hiernaar, of op zijn minst experimenten in de atmosfeer, zou moeten verbieden. Daarover verschillen wetenschappers van mening.
Kernpunten van de oproep voor een internationale overeenkomst voor een ban op SRM. Bron: Biermann et al. 2022.
In 2022 ondertekende een groot aantal wetenschappers een oproep aan de internationale politiek voor een overeenkomst om SRM niet te gebruiken. Onder de ondertekenaars bekende namen uit de klimaatwetenschap, zoals Raymond Pierrehumbert en Michael Mann. Maar sinds enkele jaren is er ook een tegenbeweging. In 2023 ondertekende een grote groep wetenschappers een open brief die juist opriep tot serieus onderzoek naar de mogelijkheden van de technologie. De handtekening van James Hansen zal ongetwijfeld anderen over de streep hebben getrokken. Hansen heeft belangrijke bijdragen geleverd aan de klimaatwetenschap, en aan de bewustwording van onze invloed op het klimaat bij het publiek, de politiek en de journalistiek. Zijn belang wordt door geen serieuze klimaatwetenschapper ontkend, maar na zijn pensionering heeft Hansen regelmatig uitspraken gedaan die tot opgetrokken wenkbrauwen leidden in het vak. Dat geldt ook voor zijn standpunt over SRM.
Dat ideeën hierover beginnen te verschuiven, ook zo hier en daar in de klimaatbeweging, is wel begrijpelijk. De temperatuurrecords van de afgelopen jaren waren allerminst geruststellend, en de ontwikkelingen in de wereldpolitiek zijn dat nog minder. Voor buitengewone problemen kunnen buitengewone oplossingen nodig zijn. Een aantrekkelijk punt van SRM wordt gevormd door de relatief lage kosten, zolang je je tenminste beperkt tot de directe kosten van de toepassing. Maar neem je ook de sociale kosten in beschouwing, dan blijft er weinig over van dat voordeel, volgens een artikel van afgelopen zomer. Dit vanwege de schadelijke neveneffecten en risico’s die eraan verbonden zijn. Ook al omdat de voorwaarden niet bestaan waaronder de technologie op een enigszins verantwoorde manier toegepast zou kunnen worden, en die ook in de toekomst heel onwaarschijnlijk zijn.
Internationale politiek
In een volkomen harmonische wereld, met politici die enkel en alleen het belang van ons allemaal voor ogen hebben, zouden de risico’s van SRM mogelijk beheersbaar zijn. Maar als we in zo’n wereld zouden leven, hadden we die technologie absoluut niet nodig gehad. Dan zouden we op koers liggen voor maximaal anderhalve graad opwarming, En er zouden ruimhartige vergoedingen zijn voor wie schade lijdt, beschikbaar gesteld door de grote veroorzakers. In die wereld leven we niet, en wie meent dat dat binnen afzienbare tijd anders zal zijn is wel een heel onverbeterlijke optimist. Bij een internationale conferentie over SRM in 2024 werd er over geen enkel punt overeenstemming bereikt.
Kijken we naar de echte wereld, dan kan leidt toepassing van SRM onvermijdelijk tot conflicten. Waarschijnlijk zullen de meeste mensen er baat bij hebben, al zal de mate waarin sterk verschillen, maar er zullen ook verliezers zijn. En misschien ook wel landen, of bedrijven, of groepen personen die claimen dat ze verliezers zijn. Bewijs dat ondervonden schade het gevolg is van doelgericht ingrijpen in het klimaat zal in de praktijk vaak moeilijk te leveren zijn, of pas na lange tijd. Wie er winnen en verliezen is natuurlijk ook afhankelijk van hoeveel de aarde wordt afgekoeld. Ik denk dat ik niet uitgebreid hoef uit te leggen hoeveel mogelijke bronnen van conflict er zijn, en hoezeer die uit de hand zouden kunnen lopen. Er zou bijvoorbeeld een wedloop kunnen ontstaan tussen landen die het klimaat proberen te koelen, en anderen die tegenmaatregelen nemen. SRM is relatief eenvoudig en goedkoop maar dat geldt ook voor “counter-geoengineering”. Aerosoldeeltjes zouden snel weer verwijderd kunnen worden uit de stratosfeer, via stoffen die ze neutraliseren of samen laten klonteren.
Terminatieschok
Het allergrootste risico van SRM is ongetwijfeld de zogenaamde terminatieschok. Zijn we eenmaal begonnen met het koelen van het klimaat via aerosolen in de stratosfeer, dan zitten we daar eeuwen aan vast. De aerosolen moeten steeds aangevuld worden, omdat ze maar enkele jaren in de stratosfeer blijven. Gebeurt dat niet, dat verdwijnt het afkoelende effect en zal de temperatuur razendsnel stijgen. Aanpassing aan zo’n snelle stijging zal buitengewoon moeilijk zijn, zo niet onmogelijk.
Politieke instabiliteit of wispelturigheid, of een economische crisis, kunnen op die manier uitlopen op een ongekende ramp. Het betekent ook dat controle over de technologie een enorme machtspositie op zal leveren. Zoveel macht in handen van enkele landen of bedrijven kan heel problematisch uitpakken. En, zoals gezegd, een betrouwbare en stabiele wereldregering die de regie hierover kan houden hebben we niet.
Neveneffecten en risico’s
Op wereldschaal kunnen maatregelen die extra zonlicht reflecteren de opwarming door onze uitstoot van broeikasgassen tegengaan. Maar dat houdt niet in dat daarmee alle gevolgen op regionale schaal worden gecompenseerd. Het initiële effect van extra broeikasgassen op de stralingsbalans is vrij gelijkmatig verdeeld over het aardoppervlak. Dat betekent niet dat de opwarming ook overal even sterk is, maar die verschillen ontstaan door terugkoppelingen en door de grote warmtecapaciteit van de oceaan. Bij SRM is het initiële effect ongelijkmatiger. Hoe meer zonlicht een regio ontvangt, hoe meer er wordt gereflecteerd en hoe groter het effect. Dit zorgt naar verwachting vooral in de tropen voor aanzienlijke veranderingen in weerpatronen, met onder meer een afname van neerslag tot gevolg in delen van Afrika en Zuid-Amerika.
Delen van het mondiale zuiden zullen dus waarschijnlijk de verliezers zijn van grootschalig ingrijpen in het klimaat. Terwijl die juist weinig hebben bijgedragen hebben aan de opwarming. En deze landen zullen niet met hun vingers aan de knoppen zitten bij de toepassing van SRM. Want zo is de macht in de wereld niet verdeeld.
De precieze gevolgen blijven wel onzeker. Dat heeft te maken met de interactie tussen temperatuurverschillen en stromingspatronen, waarbij heel kleine veranderingen grote gevolgen kunnen hebben: het vlindereffect.
Een ander neveneffect van SRM is de invloed op de chemie in de stratosfeer, en daarmee op de ozonlaag. Ook dat is een complexe toestand, met aanzienlijke regionale en seizoensverschillen en aardig wat onzekerheid. In de tropen zou de ozonlaag dikker kunnen worden en in de poolgebieden juist dunner. Beide kunnen nadelige gevlogen hebben voor onze gezondheid. Het is bekend dat stratosferisch ozon een groot deel van de ultraviolette straling uit het zonlicht filtert. Teveel van die straling vergroot het risico op huidkanker, maar we hebben er wel een beetje van nodig om vitamine D aan te maken. We zijn nu eenmaal geëvolueerd in de wereld zoals die duizenden jaren was. Ons lichaam heeft zich dus ingesteld op de hoeveelheid UV-straling die we van nature ontvingen.
Binnenlandse politiek
Modificatie van het klimaat of het weer brengt ook politieke risico’s met zich mee. Regeringen die eraan meewerken zouden bijvoorbeeld verantwoordelijk gesteld kunnen worden voor schade of slachtoffers van extreem weer. Of dat nu terecht zou zijn of niet. Vergelijk het met hoe politici verantwoordelijk gehouden voor alle ontwikkelingen in de binnenlandse economie, ook al hebben ze daar zeker niet de volledige controle over. Politici doen vaak beloftes over de economie, en dus worden ze daar ook op afgerekend. Dat zal niet anders zijn als ze zoiets beloven als een beter klimaat.
Er is een vorm van SRM die op kleinere schaal en over kortere tijdsperiode werkt die regionaal of nationaal ingezet kan worden: Marine Cloud Brightening (MBC). Hierbij worden aerosolen niet in de stratosfeer gebracht, maar op enige hoogte in de troposfeer. Dat gebeurt door verneveld zeewater de lucht in te spuiten. Na verdamping van het water blijven minuscule zoutkristalletjes over, die kunnen fungeren als condensatiekern. Hierdoor kunnen wolken witter worden, en dus meer zonlicht reflecteren. Als er meer condensatiekernen zijn, wordt het water in de wolk verdeeld over meer, kleinere druppeltjes. Het totale druppeloppervlak dat zonlicht reflecteert neemt daardoor toe. Ook de levensduur van wolken kan verlengd worden, omdat het langer duurt tot de druppels groot genoeg zijn om uit te regenen. Deze aerosolen verdwijnen binnen enkele dagen weer uit de atmosfeer, dus de invloed is kort en in een beperkt gebied.
Australië onderzoekt de mogelijkheden hiervan, inclusief experimenten, om het Groot Barrière Rif te beschermen tegen de gevolgen van opwarming. Of het kan werken is nog niet duidelijk, en ook over neveneffecten is nog veel onbekend. De geopolitieke complicaties zullen minder zijn wanneer Australië het alleen voor de eigen kust zal toepassen, en mogelijk alleen in het zomerseizoen. Maar of Nieuw-Zeeland, of kleine eilandstaten in de omgeving er helemaal niets van zullen merken durf ik niet met zekerheid te zeggen. Dat er onomkeerbare neveneffecten zullen zijn is wel onwaarschijnlijk.
Valse hoop
Het idee dat er een vrij “goedkope en eenvoudige” manier zou zijn om de opwarming te beperken zou tot een vals gevoel van veiligheid kunnen leiden. En daarmee tot minder steun voor ingrijpende hervormingen van de economie die nodig zijn om de uitstoot van broeikasgassen zo snel mogelijk af te bouwen. Ook al benadrukken pleitbezorgers van SRM nog zo nadrukkelijk dat dit niet de bedoeling is. Pleitbezorgers van technologie voor negatieve emissies stelden zich in het verleden hetzelfde op, maar inmiddels wordt er toch geconstateerd dat de ideeën daarover het gevoel van urgentie niet hebben geholpen. Dat iets technologisch zou kunnen, is absoluut geen garantie dat het ook gebeurt. Ook al omdat de problemen die samenhangen met nieuwe technologie nogal eens worden onderschat.
In een ideale, harmonische wereld, waarin de geopolitiek volledig in dienst zou staan van het belang van de gehele mensheid, zou SRM te overwegen kunnen zijn als klimaatnoodrem. Als tijdelijke noodrem, terwijl ondertussen alles op alles wordt gezet om de uitstoot naar beneden te brengen en het teveel aan broeikasgassen weer uit de atmosfeer te halen. Maar als we in zo’n wereld zouden leven, zou die noodrem helemaal niet nodig zijn geweest. Die wereld zou bijna dertig jaar geleden al eensgezind zijn gaan werken aan de noodzakelijke transitie. We zouden dan veel verder zijn met het stoppen van de opwarming en dat andere CO₂-probleem: de verzuring van de oceanen.
Dat er nu bedrijven ontstaan die SRM zien als mogelijkheid om geld te verdienen is verontrustend. Bedrijven zijn er niet om ingewikkelde ethische afwegingen te maken in het algemeen belang van de hele wereld. Ze dienen hun eigen, commerciële belangen, en dat is ze niet te verwijten. Zo hebben we de wereld nou eenmaal georganiseerd. Uiteindelijk zijn wij het die met zijn allen de grenzen moeten stellen, als kiezers, consumenten, wereldburgers.
Dat Make Sunsets, dat draait op publieksdonaties, er in zal slagen het klimaat op een merkbare en meetbare manier af te koelen lijkt me onwaarschijnlijk. Het zou heel riskant zijn als dat wel gebeurt, omdat er geen enkele waarborg is voor continuïteit. Nemen de donaties af en komt het bedrijf daardoor in de problemen, dan zou een terminatieschok onvermijdelijk zijn.
Make Sunsets lijkt vooral een soort aflaten te verkopen. Gebaseerd op een misleidend verhaal, omdat je het effect van broeikasgassen op lange termijn helemaal niet ongedaan maakt met een beetje zwaveldioxide in de stratosfeer. Je zou het een vorm van greenwashing kunnen noemen.
Of de investeerders achter Stardust Solutions, dat andere bedrijf, ooit iets van hun geld terug gaan zien is natuurlijk ook heel onzeker. Het zou wel kunnen dat ze op een zeker moment rendement gaan eisen op hun investering. De vraag is of dat bedrijf dan zou kunnen weerstaan aan de verleiding om in zee te gaan met een land, of misschien zelfs met wat extreem rijke individuen, die geld neer willen tellen voor SRM. Heel waarschijnlijk lijkt het me niet; het lijkt ook eerder het scenario voor een James Bond film dan een toekomstige realiteit. Maar voor de zekerheid zouden we dit soort activiteiten toch maar beter kunnen verbieden. Zeker als commerciële activiteit.
[overgenomen van Klimaatverandering]
Om te begrijpen waarom dingen zijn zoals ze zijn kun je het beste naar de geschiedenis ervan kijken. En zo is het ook met kernenergie. De droom van goedkope kernenergie is een erfenis van wetenschappers die tijdens WOII het dodelijkste wapen ooit hadden gemaakt. Gedreven door schuldgevoel besloten zij om hun kennis op een positieve manier in te zetten voor de wereldvrede: met de nieuwe kernenergie kon een bijna onbeperkte hoeveelheid energie worden opgewekt met zeer weinig “brandstof”: grammen Uranium leverden even veel energie als tonnen steenkool. Het optimisme van die tijd over de mogelijkheden van de wetenschap en het vertrouwen dat mensen hadden in wetenschappers kunnen we ons nu niet meer voorstellen. Het was echt een Brave New World. Kijk bijvoorbeeld naar dit promotie filmpje van General Electric voor kernenergie: