donderdag 9 februari 2017

Geo-engineering: het wegwerken van het klimaatprobleem

Hoewel met de wisseling van het Amerikaanse presidentschap, enkele weken geleden, degenen die de kop ervoor in het zand steken de wind weer in de rug hebben, verandert er daardoor niets aan het probleem van de klimaatverandering. De wereldwijde opwarming van de aarde zal doorzetten en daar zal een oplossing voor gevonden moeten worden. Dat kan door de menselijke oorzaken van die klimaatverandering af te remmen en zo mogelijk terug te draaien, door ons maar gewoon aan te passen aan die klimaatverandering of door juist nog meer in te grijpen in het klimaat en het klimaat als het ware naar onze hand te zetten.


Dat laatste wordt wel geo-engineering genoemd en de Nijmeegse wetenschapper Daan Boezeman (universitair docent geografie, planning en milieu aan de Radboud Universiteit Nijmegen) liet vanavond het publiek van de door Enschede voor Vrede georganiseerde Vredestuinbijeenkomst kennismaken met dit opkomend vakgebied. Een vakgebied dat juist onder Trump wel eens een stimulans kon krijgen omdat de hele fossiele-brandstoffensector ongemoeid laat en de pretentie heeft toch iets aan de negatieve gevolgen ervan te kunnen doen. Zo kopte het toonaangevende tijdschrift Science aan de vooravond van Trumps inauguratie dat de Verenigde Staten meer onderzoek naar geo-engineering zouden moeten doen.



Het idee is echter al ouder. In september 1989 bracht de Scientific American een themanummer uit onder de titel “Managing Planet Earth” waarin vragen aan de orde kwamen als “wat voor een planeet willen we?” en “wat voor een planeet kunnen we krijgen?”.

Sinds zo rond diezelfde tijd weten we dat broeikasgassen een probleem vormen en in 1992 werd de doelstelling geformuleerd om de concentratie broeikasgassen te stabiliseren om “gevaarlijke klimaatverandering” te voorkomen. Nog beter dan stabiliseren zou een vermindering zijn. Sindsdien is de uitstoot echter alleen maar toegenomen en zelfs met grotere snelheid dan tot 1992.


Sommige mensen menen dat die uitstoot vanzelf wel een keer stopt omdat de fossiele brandstoffen immers eindig zijn, maar Daan Boezeman laat zien dat we volgens schattingen alleen bij olie ongeveer de helft van de oorspronkelijke voorraden hebben verbruikt en we dus nu of binnenkort met de tweede helft bezig zijn. Bij gas zijn we nog niet op de helft en bij kolen zelfs nog lang niet. Het is dus niet zo dat de wal het schip wel zal keren.

Een volgende mogelijkheid om de noodzaak van te nemen maatregelen voor je uit te schuiven is je af te vragen wat we eigenlijk onder “gevaarlijke klimaatverandering” zouden moeten verstaan. Wanneer wordt het gevaarlijk? In Kopenhagen hebben de regeringen met elkaar afgesproken dat die grens bij 2 graden temperatuurverhoging ligt; recenter in Parijs is de grens bij 1,5 graad gelegd. Het verschil tussen beide is de grijze horizontale balk in de onderstaande figuur.


In deze figuur is de wereldwijde temperatuurverandering over de afgelopen 22.000 jaar in kaart gebracht. Het grootste deel van die grafiek is berekend op grond van onderzoek aan fossielen, van de laatste tientallen jaren zijn het metingen en voor de nabije toekomst gaat het om sterk uiteenlopende scenario’s. We zien dat tussen 20.000 en 10.000 jaar geleden al een temperatuurstijging van zo’n 3 graden heeft plaatsgevonden maar dat het de afgelopen 10.000 jaar eigenlijk tamelijk stabiel was, tot de laatste decennia waarin een sterke stijging optreedt die volgens de meeste scenario’s zal doorzetten.

In de bovenste helft van de figuur worden ontwikkelingen genoemd die bij een bepaalde temperatuurstijging in gang gezet kunnen worden en ook voltooid kunnen raken. De vijf omkaderde balkjes links geven de ontwikkelingen aan die nu al in gang gezet zijn: het smelten van de West-Atlantische ijskap, die op Groenland, het ontstaan van ijsvrije routes in de Noordelijke IJszee, het smelten de Alpengletschers en het verdwijnen van de koraalriffen. Voor het voortbestaan van koraalriffen is het verschil tussen “Parijs” en “Kopenhagen” essentieel. Maar ook als we Parijs of Kopenhagen halen zullen de vijf genoemde verschijnselen optreden.

Mochten we “Kopenhagen” niet halen en mocht de temperatuurstijging niet op 2 graden blijven steken maar op 4 graden uitkomen, dan heeft dat gevolgen voor onder ander het Amazonewoud, de Warme Golfstroom, de uitdroging van de Sahel en El Niño. En mochten we zelfs doorstijgen naar 5 graden dan zal bijvoorbeeld de permafrost in grote delen van Rusland en Siberië gaan ontdooien.

Al deze fysieke verschijnselen hebben gevolgen voor onze leefomstandigheden en wereldwijde onderlinge verhoudingen. Of de klimaatveranderingen “gevaarlijk” zijn, hangt dus voor een deel af van de mate waarin we ons hieraan aan willen en kunnen passen. Maar voor de een zullen die gevolgen groter (en dus gevaarlijker) zijn dan voor de ander. Bepaalde eilanden-staatjes in de Indische Oceaan zullen bijvoorbeeld van de aardbodem verdwijnen. Voor hen is de status “gevaarlijk” dus veel eerder bereikt dan voor landen die zich tegen de gevolgen van klimaatverandering kunnen wapenen door bijvoorbeeld de dijken te verhogen.

Vooralsnog hebben de regeringen zich dus wereldwijd verenigd op de grens van 1,5 graad temperatuurverhoging en om dat te bereiken zal er nog heel veel gedaan moeten worden. Niet alleen om uitstoot van broeikasgassen te voorkomen, maar ook door het uit de lucht halen van CO2 bij bijvoorbeeld elektriciteitsproductie. Dat laatste is zelfs al meegenomen in de berekeningen van het International Panel on Climate Change IPCC.

Het IPCC wijst ons dus op de noodzaak door niet alleen te voorkomen dat we meer CO2 uitstoten, maar ook om CO2 uit de lucht te halen teneinde de klimaatdoelstellingen te kunnen halen. Hoe doen we dat dan? Genoemd worden: herbebossing (maar zelfs als we het hele landoppervlak met bomen zouden beplanten zou dat niet genoeg zijn), koolstof in de bodem opslaan en het bevorderen van CO2-opname door oceanen. Die laatste twee maatregelen worden al als geo-engineering gekwalificeerd.

Wat is geo-engineering? Het is een tamelijk nieuw debat, met nog heel veel vraagtekens omgeven. Maar inmiddels hebben de Royal Society (in 2009), ons eigen Rathenau-instituut (in 2013) en de Amerikaanse National Academy of Sciences (in 2015) al lijvige studies over deze nieuwe ontwikkeling gepubliceerd en er wordt ook steeds meer en openlijker uitgesproken dat er tenminste onderzoek naar zou moeten worden gedaan (zoals in het aan het begin aangehaalde artikel in Science van vorige maand).

Binnen het totale veld van geo-engineering zou je eigenlijk twee routes kunnen onderscheiden. De ene richt zich op de vermindering van broeikasgassen concentraties door bosaanplant, verhogen van de opname capaciteit door oceanen en het onder de grond stoppen van CO2. De tweede richt zich op de vermindering van de opwarming door de binnenkomende zonnestralen te “managen”. Daarbij wordt dat gedacht aan het aanbrengen van zonnezeilen en ruimtespiegels, het bleken van wolken en het injecteren van luchtlagen met reflecterende aerosolen.


Al deze geo-engineeringprojecten bevinden zich nog in een experimenteel stadium of zijn nog niet verder gekomen dan de tekentafel. Een voorbeeld is het project in Rotterdam waar met een flinke Europese subsidie een kolencentrale op de Tweede Maasvlakte gebouwd zou worden waarbij, door biologisch materiaal mee te stoken, de vrijkomende CO2 ondergronds opgeslagen zou worden.


Van alle geo-engineering methoden is dit nog de meest kansrijke en ook bijna volledig geïmplementeerde, maar ook hier zijn de nodige vragen bij te stellen en ook gesteld. Bijvoorbeeld dat het hele project afleid van de weg naar daadwerkelijke alternatieven voor elektriciteitsproductie en feitelijk de fossiele kolenstook weer nieuw leven in lijkt te blazen. En dan wordt er wel geschermd met het bijstoken met biomassa, maar waar komt die vandaan? Is de productiewijze daarvan wel ecologisch verantwoord? Als je regenwouden gaat kappen om biomassa te krijgen om mee te kunnen stoken, dan beland je letterlijk van de regen in de drup. In ieder geval heeft het project geen volledige uitvoering gekregen, omdat de bevolking van Barendrecht in het geweer kwam tegen de ondergrondse CO2-opslag.



Een tweede methode die al is uitgevoerd is het stimuleren van de CO2-opname door de oceanen. Voor de Canadese kust is in 2012 meer dan 100 ton ijzersulfiet in de oceaan gestrooid om de algengroei te vergroten. En dat heeft effect gehad. De algenpopulatie is aantoonbaar toegenomen en daarmee ook de CO2-opnamecapaciteit van de oceaan ter plaatse. Maar onvoorspelbaar is welke consequenties deze algengroei heeft voor de rest van het maritieme leven hier. Dat moet nog onderzocht worden en daarmee is ook dit experiment voorlopig stilgelegd.

Een project dat alleen nog op de tekentafels bestaat is van de wetenschapper Klaus Lackner. Deze ontwikkelt kunstmatige bomen die door middel van een bepaald chemisch proces CO2 uit de lucht halen. Een doorberekening van zijn opstelling door een derde partij heeft echter opgeleverd dat het hele experiment juist tot een grotere CO2-uitstoot leidt dan dat uit de lucht zal worden opgenomen.

Dan de geo-engineeringprojecten die zich niet richten op CO2-opberging, maar op het managen van de zonnestralen. Eén van de meest gepropageerde is het inbrengen van grote hoeveelheden zwavel in de stratosfeer (20 km boven het aardoppervlak). De gedachte hierachter is dat de uitbarsting van de Pinotubo-vulkaan op de Filippijnen in 1991 ditzelfde effect had en (hoogstwaarschijnlijk daardoor) een forse, wereldwijde temperatuurdaling van 0,6 graad teweeg bracht. Let wel: die wereldwijde temperatuurdaling was een wereldwijd gemiddelde. In sommige streken was deze forser, in andere streken minder fors. Klimaatverandering vindt niet overal gelijktijdig en in dezelfde mate plaats. De gemiddelde temperatuurdaling is natuurlijk een positief en nastrevenswaardig effect van deze vulkaan-uitbarsting, maar andere gevolgen (of in ieder geval gelijktijdig optredende fenomenen) waren het optreden van droogte in de Nijl, verandering van de Moesonwind en veranderingen in de ozon-laag. De algemene mening is dat zolang we niet precies weten welke beoogde en niet beoogde effecten zo’n injectie heeft, we er maar beter niet aan kunnen beginnen.


In het Verenigd Koninkrijk wilde men een aantal jaren een soortgelijk experiment uitvoeren, maar dan met waterdamp in plaats van zwavel en bovendien op een veel kleinere schaal dan de nabootsing van een wereldwijde vulkaanuitbarsting. Het experiment zou in 2011 plaatsvinden, maar is vanwege protesten van omwonenden uitgesteld en in 2012 volledig afgeblazen. Wel vinden er sindsdien computersimulaties plaats, maar weer- en klimaatmodellen zijn nog verre van perfect.

Er is dus veel weerstand tegen zonnestralingsmanagement, waar de voorstanders ervan tegen moeten strijden. Zij voeren daarbij aan dat we een Plan B nodig hebben voor het geval het allemaal niet gaat lukken met het afremmen van de CO2-uitstoot en de opslag van CO2. Dat je wel kunt zeggen dat we als mensheid niet zouden mogen ingrijpen in het klimaat, maar dat de mensheid dat de afgelopen eeuw nu juist wel heeft gedaan en dat het klimaat eigenlijk al helemaal niet meer “natuurlijk” is, maar door de mens gecreëerd. En dan moet je als mensheid ook de volledige verantwoording nemen en daadwerkelijk proberen de thermostaatknop te vinden en eraan te draaien. En zelfs als er dan allerlei nadelige gevolgen optreden, dan nog is het middel niet erger dan de kwaal: het is als het ware een chemotherapie voor de planeet en bovendien is het “fast, cheap and imperfect”, oftewel: een stuk betaalbaarder dan alle andere maatregelen die nodig zouden zijn om klimaatverandering af te wenden.

Waar voor- en tegenstanders van deze vorm van geo-engineering het over eens zijn is in ieder geval dat er veel onzekerheid is rond de kosten, de technologie, de effecten en de ethische vragen rond geo-engineering. Om met Donald Rumsfeld te spreken: er zijn unknown unknowns (dingen waarvan je niet weet dat je ze niet weet). En verder is het een partiële oplossing. Bij zonnestralingsmanagement gat de verzuring van de oceanen gewoon door, met alle gevolgen voor de koraalriffen en het plankton.

Tegenstanders hebben nog een aantal argumenten tegen geo-engineering. In de eerste plaats de “moral hazard”: door geo-engineering als optie in de lucht te houden verminder je het commitment aan andere maatregelen om de CO2-uitstoot te verminderen. In de tweede plaats zullen de effecten van de zgn. geo-geëngineerde “reparaties” zowel winnaars als verliezers kennen. Het gaat namelijk om een mondiaal gemiddelde dat nagestreefd wordt waarbij in verschillende regio’s heel andere effecten zullen optreden: versterkt of juist de andere kant op. En daarmee hangt dan de “bestuurbaarheid” samen. Als we er samen wereldwijd al niet uit kunnen komen welke maatregelen nodig zijn om de CO2-uitstoot minder te laten groeien, hoe zullen we wereldwijd kunnen besluiten over het bereiken van de “optimale temperatuur” of wanneer er zich een noodgeval aandient waarbij ingegrepen moet worden. Is een door klimaatverandering veroorzaakte reeks misoogsten in Ethiopië een noodgeval of is daarvan pas sprake als we in het Westen problemen ondervinden. En hoe voorkomen we dat landen die er toe in staat zijn niet overgaan tot een Alleingang in deze, met alle geopolitieke redenen en gevolgen van dien. En tot slot: hoe gaan we om met aansprakelijkheid voor en toewijzing van de gevolgen van geo-engineeringsexperimenten.

Dit laatste tegenargument leidt al meteen tot een eerste vraag: hoe zit het überhaupt met de aansprakelijkheid voor klimaatverandering? Volgens Daan Boezeman een zeer reële vraag want de klimaatverandering is vooral merkbaar rond de evenaar terwijl de profiteurs van de economische welvaart die met de uitstoot van broeikasgassen samenhangt in andere zones leven. Er is wel gesproken over een soort vergoedingenfonds, maar daar is nog weinig van terecht gekomen.

Van verdringing van CO2-uitstoot-verminderend onderzoek door geo-engineering onderzoek is volgens hem nog geen sprake. Het onderzoek naar alternatieve energiebronnen e.d. is altijd nog veel omvangrijker dan dat naar geo-engineering, hoewel de verhouding militair onderzoek en milieu-onderzoek in de Verenigde Staten nog wel steeds in een verhouding van 10 : 1 staat.

In Twente zitten we nog met zoutcavernes die opgevuld zouden moeten worden. Zou dat met CO2 kunnen? Volgens Daan Boezeman heel goed. En hetzelfde voor de aardgasvelden in Groningen. Sterker nog: CO2 wordt van oudsher gebruikt om olie en gas uit die ondergrondse lagen naar boven te drukken. Als een soort drijfgas. De volgende vraag is dan meteen welke gevaren daar dan achter schuilen: waarom kwamen de mensen in Barendrecht in het geweer? Een risico is volgens Daan Boezeman dat er door een catastrofaal lek in één keer heel veel CO2 ontsnapt. Omdat het zwaarder is dan lucht zal zich dan enige tijd direct aan het aardoppervlak een dikke CO2 laag kunnen vormen en voor mensen en dieren die daar leven zal dat verstikking betekenen. Een soort “Stikvallei” zoals Frank Westerman die heeft beschreven. De kans daarop is niet erg groot, maar het is een risico.

Een vraag is ook nog of Trump niet veel kapot maakt van het klimaatbeleid van zijn voorganger? Daan Boezeman is van mening dat we dat niet moeten overdrijven. Helaas heeft Obama niet zoveel bereikt om kapot te maken en al wil Trump de subsidies op alternatieve energievoorziening beëindigen: in veel gebieden kunnen alternatieve energiewinningsmogelijkheden ook zonder subsidie renderen.

In antwoord op de stelling dat het er toch wel heel treurig uitziet voor ons klimaat, blijft Daan Boezeman optimistisch en wijst op talrijke positieve resultaten die de afgelopen jaren bereikt zijn: op verschillende plekken in Nederland is het oppervlaktewater echt schoner, de zure regen is gestopt, het gat in de ozonlaag groeit niet verder en groeit zelfs weer enigszins dicht, en zo is er nog wel meer.

En zo eindigt deze avond vol zorgen toch nog positief.

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen