Nu we elke uithoek van de aarde kunnen bezoeken, moet het spannender: de ruimte in dus. Maar dat ruimtetoerisme is behalve geldverspilling ook slecht voor het klimaat. Het roet dat ruimteraketten uitstoten beschadigt de ozonlaag.

Zwarte koolstof, oftewel roet, houdt veel warmte vast in de hogere lagen van de dampkring. Raketten stoten veel van deze black carbon uit, wat slecht nieuws is voor de opwarming van de aarde. Dat schrijven wetenschappers van de universiteit van Cambridge (UCL) en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in wetenschappelijk tijdschrift Earth’s Future.

Space-race
De wetenschappers onderzochten de gevolgen voor de atmosfeer en het klimaat op aarde bij verschillende scenario’s op het gebied van ruimtetoerisme. Miljardairs als Elon Musk (SpaceX), Richard Branson (Virgin Galactic) en Jeff Bezos (Blue Origin) zijn allemaal bezig om toeristen in de ruimte te brengen. De ‘space-race’ is in volle gang en de gevolgen voor het klimaat zijn van secundair belang. Er worden dan wel herbruikbare raketten gebruikt, maar de uitstoot van schadelijke stoffen door verbrandingsmotoren is gigantisch.

Warme, zwarte deken
Het onderzoeksteam ontdekte dat de koolstofdeeltjes, die bij de verbranding vrijkomen, bijna vijfhonderd keer beter warmte vast kunnen houden in de atmosfeer dan roetdeeltjes afkomstig van auto’s of vliegtuigen. Dit zorgt voor grote klimaatproblemen, wanneer er dagelijks of wekelijks ruimtevluchten met toeristen gaan plaatsvinden.

De ozonlaag in de hoogste regionen van de stratosfeer wordt hierdoor aangetast. Er kunnen gaten ontstaan, bijvoorbeeld in de lente boven de Noordpool en de Zuidpool. De vervuilende stoffen die de raketten uitstoten tijdens het verlaten van de dampkring, maar ook bij terugkeer in de atmosfeer, zijn zeer schadelijk voor de ozonlaag. “De uitstoot van broeikasgassen bij raketlanceringen wordt vaak vergeleken met de schadelijke uitstoot van vliegtuigen. We laten in onze studie zien dat dit niet klopt”, zegt dr. Eloise Marais van UCL Geografie. “De black carbondeeltjes die vrijkomen bij raketlanceringen hebben een veel groter effect op het klimaat dan bij vliegbewegingen of transport op aarde. Het is belangrijk om zo snel mogelijk een discussie op gang te brengen over regulatie van deze snel groeiende industrie.”

Raketlanceringen
Het team heeft data gebruikt van 103 raketlanceringen in 2019 op verschillende continenten. Zowel herbruikbare raketten als terugkerend ruimteafval is meegenomen in de berekeningen. Met behulp van een scheikundig 3D-model kon de impact op het klimaat en de ozonlaag worden berekend. Slechts drie jaar na de start van het ruimtetoerisme is er al meer dan een verdubbeling van de zwarte koolstofuitstoot ontstaan. Dit is alarmerend, met name omdat er in de nabije toekomst nog veel meer en frequenter raketvluchten gepland staan.

Red de ozonlaag (opnieuw)
In de jaren 80 ontstond een groot probleem met de ozonlaag. De aantasting van de beschermende laag rond de aarde ging zelfs zo ver dat er een gat ontstond boven Antarctica. Chloorfluorkoolwaterstoffen, oftewel CFK’s, waren de boosdoener. Ze zaten als koelmiddel in koelkasten en als drijfgassen in spuitbussen. Nadat in 1987 het Montreal Protocol in werking trad, werden alle CFK’s verboden en herstelde de ozonlaag zich relatief snel. Dit wordt beschouwd als de succesvolste internationale klimaatinterventie ooit. Het lijkt erop dat we nu weer om de tafel moeten om het naderende onheil af te wenden.

“Het enige deel van de atmosfeer waar het percentage ozon aanzienlijk is verbeterd sinds het Montreal Protocol is de bovenste laag van de stratosfeer. Dat is precies waar de impact van de raketten het grootst is. We hadden zulke grote veranderingen niet verwacht”, legt collega-onderzoeker dr. Robert Ryan uit. “Er is nog veel belangrijk onderzoek te verrichten. We willen meer te weten komen over de grootte van de ruimtetoerisme-industrie en wat voor brandstoffen er kunnen worden gebruikt.”

Tot besluit zegt Ryan: “Dit onderzoek laat ons allemaal nadenken over de gevolgen van ruimtereizen. We moeten het ruimtetoerisme zo snel mogelijk reguleren, zodat de gevolgen voor het klimaat en de ozonlaag ons niet boven het hoofd groeien.”

Wat is zwarte koolstof?
Zwarte koolstofdeeltjes komen vrij bij onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen, biobrandstoffen en biomassa. Zwarte koolstof wordt ook wel black carbon of roet genoemd.

De uitstoot van ruimteraketten bevat veel zwarte koolstof. Vooral in de hogere lagen van de atmosfeer richt deze stof veel schade aan. Zwarte koolstof in de stratosfeer zorgt voor een versnelde opwarming van de aarde, omdat het bijna vijfhonderd keer meer warmte vast kan houden dan koolstofdeeltjes die vrijkomen bij de uitstoot van auto’s, schepen en vliegtuigen.

Black carbon absorbeert warmte in de atmosfeer. Ook zorgt het voor minder reflectie van zonlicht, wanneer de deeltjes neervallen op sneeuw en ijs. Zwarte koolstof blijft maar enkele weken in de atmosfeer hangen, terwijl koolstofdioxide meer dan honderd jaar aanwezig blijft in de dampkring.