7 minuten

Met grof geschut klimaatopwarming te lijf

Methodes van klimaatengineering en de ethische consequenties

Kan het nabootsen van een vulkaan extreme klimaatscenario’s voorkomen, of het ‘bemesten’ van de oceanen met ijzer? Sinds enkele jaren wordt er in wetenschappelijke kringen onderzoek gedaan naar en gediscussieerd over een nieuwe manier om met klimaatverandering om te gaan: klimaatengineering. Dit is het grootschalig en intentioneel ingrijpen in het klimaatsysteem om klimaatverandering tegen te gaan. Afhankelijk van welke technologie wordt toegepast, kan dit risico’s en dilemma’s met zich meebrengen. Het is tijd dat we hierover in Nederland het debat aangaan.

Politiek staat stil, dus klimaatengineering komt in zicht

Sinds eind jaren tachtig vinden zowel nationaal als internationaal diverse beleidsinspanningen plaats om de uitstoot van CO2 te beperken. Desalniettemin is de CO2-concentratie in mei 2013 de 400 ‘parts per million’ (ppm) gepasseerd, een forse stijging vergeleken met de pre-industriële concentratie van 280 ppm. Sinds het mislukken van de klimaatonderhandelingen te Kopenhagen in 2009 is het vertrouwen van veel klimaatwetenschappers in de internationale politiek sterk afgenomen. Omdat dit onvermogen zich met de dag scherper aftekent, groeit de discussie over de mogelijkheid om met klimaatengineering de opwarming te lijf te gaan.

De doorbraak van het onderwerp is te danken aan Nobelprijswinnaar Paul Crutzen. Deze Nederlandse meteoroloog schreef in 2006 een essay in het tijdschrift Climatic Change over de mogelijkheid de aarde te koelen met sulfaatdeeltjes. Hij pleitte ervoor deze vorm van klimaatengineering achter de hand te houden voor het geval klimaatverandering tot ernstige gevolgen zou leiden. De reductie van de uitstoot van CO2, ‘mitigatie’, stond volgens hem nog altijd voorop.

In 2009 verscheen een rapport van de Britse Royal Society over klimaatengineering. Sindsdien zijn tal van beleidsrapporten over klimaatengineering verschenen, met name in de VS, Groot Brittannië en Duitsland. Hierdoor is het onderwerp definitief op de onderzoeks- en beleidsagenda komen te staan. Te verwachten valt dat het ook politiek geagendeerd zal worden. In Nederland is klimaatengineering vooralsnog onbekend en ontbreekt het debat. Daarom doet het Rathenau Instituut onderzoek en brengt het instituut dit najaar een rapport uit over dit onderwerp.

Vormen van klimaatengineering

Om iets van klimaatengineering te begrijpen, is het zinvol een en ander uit te leggen over het broeikaseffect. Zonlicht komt de atmosfeer binnen en valt op het aardoppervlak. Het aardoppervlak straalt dit weer gedeeltelijk uit naar de atmosfeer waar onder andere CO2 deze straling omzet in warmte. Hoe meer CO2 in de atmosfeer, hoe meer straling wordt omgezet in warmte.

Je kunt dit systeem op twee manieren beïnvloeden. Allereerst door zonlicht te blokkeren zodat deze het aardoppervlak niet bereikt. Het cluster aan technologieën dat gebruik maakt van dit principe wordt Solar Radiation Management (SRM) genoemd. Daarnaast kan je CO2 uit de atmosfeer halen en opslaan. Minder CO2 kan zo minder warmte vastgehouden. Dit wordt ook wel Carbon Dioxide Removal (CDR) genoemd. We bekijken beide manieren eens nader.

Solar Radiation Management
Hoe kan zonlicht nu geblokkeerd worden? Enkele manieren zijn het in de hogere luchtlagen brengen van stofdeeltjes, het witter maken van wolken door hierin zeewaterdruppeltjes te brengen en het lanceren van ruimtespiegels die het zonlicht moeten weerkaatsen. Ook zijn er low tech vormen van SRM als het wit schilderen van verharde oppervlakken of de aanplant van sterk reflecterende gewassen. Hoewel deze methodes lokaal kunnen koelen, hebben ze op grote schaal te weinig effect.

Het meeste onderzoek vindt plaats naar het in de lucht brengen van sulfaatdeeltjes. Van vulkaanuitbarstingen weten we dat deze technologie zal werken, want ook na een vulkaanuitbarsting wordt het koeler.

Hoewel er veel onzekerheden zijn, zal Solar Radiation Management de aarde na toepassing onmiddellijk afkoelen. SRM werkt dus snel. Het doet echter niets aan andere negatieve effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Als de uitstoot van CO2 niet vermindert, blijven de oceanen verzuren. De hoeveelheid neerslag zal ook met SRM in met name Afrika en Azië waarschijnlijk afnemen. Dit kan grote gevolgen hebben voor de regionale voedselvoorziening. Daarnaast kunnen de sulfaatdeeltjes het herstel van de ozonlaag vertragen.

De meeste klimaatengineers die onderzoek doen naar SRM zijn van mening dat SRM het beste toegepast kan worden om te koelen in geval van nood, net als Crutzen. Mitigatie, het beperken van de uitstoot van CO2, blijft voor hen de belangrijkste strategie om klimaatverandering tegen te gaan.

Carbon Dioxide Removal
Er wordt ook nagedacht over technologieën om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen en op te slaan. Het toevoegen van ijzer aan oceanen bevordert de groei van algen, die CO2 opnemen. Als deze algen naar de bodem van de oceanen zinken, wordt het CO2 daar vastgelegd. Technische installaties kunnen als een soort kunstbomen CO2 uit de lucht zuigen en ondergronds opslaan. Ook kan gebruik worden gemaakt van biologische mechanismen: door de grootschalige aanplant van bomen wordt CO2 opgeslagen, net als door het gebruik van biomassa met ondergrondse opslag van CO2 en het grootschalig onder de grond brengen van houtskool (‘biochar’). Een andere optie is het bevorderen van de verwering van olivijn, een natuurlijk mineraal dat CO2 opneemt.

Er is veel discussie over de effectiviteit van deze methoden. Over het algemeen zijn ze langzaam - bomen groeien nu eenmaal niet zo snel. Ook zijn ze pas effectief als meer CO2 wordt vastgelegd dan we uitstoten. Waarschijnlijk moeten ze daarom heel grootschalig worden toegepast. Dit betekent in geval van olivijn bijvoorbeeld grootschalige mijnbouw, die juist weer energie kan kosten.

Daarom heeft ook CDR zijn nadelen. Het belangrijkste effect is dat op de biodiversiteit. Het toevoegen van ijzer aan oceanen kan effect hebben op de ecosystemen daar. Bij grootschalige aanplant van bossen en teelt van biomassa kunnen monoculturen ontstaan. De grootschalige (landgebonden) toepassing van CDR kan zo gevolgen hebben voor de voedselproductie.

Degenen die onderzoek doen naar CDR zien deze technologieën als aanvullend op ons mitigatiebeleid. Dit beleid is nog niet zo succesvol. CDR kan niet alleen de groei van CO2-uitstoot beperken, maar ook de CO2-concentratie in de atmosfeer daadwerkelijk verlagen.

Ethische vragen

Zowel SRM als CDR geven aanleiding tot het stellen van ethische vragen. Deze verschillen per cluster en soort technologie. Daarom noem ik hier enkele belangrijke algemene vragen.

De grootschalige toepassing van klimaatengineering kan leiden tot gevolgen voor de regionale voedselvoorziening, vooral in arme landen. De allerkwetsbaarsten lijken het meest getroffen te worden door de onevenredige verdeling van de verschillende voor- en nadelen. Dit leidt tot vragen over rechtvaardigheid. Krijgen de armen een stem in het onderhandelingsproces tussen landen? Worden ze gecompenseerd voor geleden schade?   

Tegelijk zijn de kwetsbaarsten ook de mensen die het meeste last hebben van klimaatverandering. In het milieubeleid geldt vaak het voorzorgsprincipe: de technologie niet toestaan als er onaanvaardbare risico’s zijn. Dit voorzorgsprincipe is in het geval van klimaatengineering problematisch. Want hoe weeg je de (gedeeltelijk onbekende) gevolgen en risico’s van klimaatverandering af tegen de (ook weer onbekende) gevolgen van klimaatengineering?

En wat willen we achterlaten voor toekomstige generaties? Als je niets doet aan de CO2-concentratie in de atmosfeer, zal eeuwig moeten doorgaan met SRM. Want stel dat je zou stoppen met koelen terwijl er een hoge CO2-concentratie is, dan zal de temperatuur versneld stijgen. Toekomstige generaties worden verantwoordelijk voor de locatie, financiering en aansturing om de technologie in stand te houden. De keuzes nu en in de nabije toekomst hebben daarom directe gevolgen voor hen.

Klimaatengineers willen verder onderzoek doen naar de verschillende technieken. Als mitigatie en adaptatie (ons aanpassen aan klimaatverandering) tekort schieten, hebben we volgens hen in ieder geval iets in handen. En als wordt besloten tot toepassing weten we in ieder geval ongeveer wat daarvan de effecten zijn.

Onderzoek naar klimaatengineering leidt volgens sommigen echter tot het zogenaamde ‘moral hazard dilemma’. Geld en moeite die je steekt in klimaatengineering, kan ten koste gaan van financiering en/of draagvlak voor mitigatie. Deze redenering kan ook de andere kant op werken. Aandacht voor klimaatengineering kan het draagvlak voor het beperken van de CO2-uitstoot juist versterken: als wetenschappers serieus nadenken over dit soort technologieën, is het blijkbaar toch ernstig gesteld met het klimaat.

Governance

Het onderzoek naar klimaatengineering schrijdt voort. Momenteel is het onderzoek naar en de toepassing van de verschillende soorten technologie nauwelijks gereguleerd. Aangezien de gevolgen grensoverschrijdend kunnen zijn, is internationale regulering en governance noodzakelijk. Al is het alleen maar om te voorkomen dat een land in nood individueel tot uitvoering van SRM overgaat, terwijl zijn buurlanden daardoor geraakt worden. Dit kan tot internationale conflicten leiden. Maar zijn regels en verdragen haalbaar als men het in Kopenhagen al niet eens werd over de volgende stap in de aanpak van klimaatverandering?

Debat

Terwijl er over klimaatengineering wetenschappelijk debat plaatsvindt in met name de Verenigde Staten, Groot-Brittanië en Duitsland en de politiek zich in deze landen laat informeren, staat dit in Nederland nog in de kinderschoenen. Ons land heeft wel degelijk een standpunt nodig, want het thema zal een prominentere plaats innemen op de internationale politieke agenda. Een debat over klimaatengineering, niet alleen over de technische mogelijkheden en financiële afwegingen, maar ook over de sociale implicaties, is hard nodig. 

Gerelateerde artikelen