Als het om broeikasgassen gaat, hebben we het vaak over CO2: de belangrijkste drijvende kracht achter de opwarming van de aarde. Maar ook waterdamp is een – veelvoorkomend – broeikasgas. En in een nieuw onderzoek zijn wetenschappers nu nagegaan of het verwijderen van waterdamp uit de atmosfeer kan helpen om de aarde wat te koelen.
Hun bevindingen zijn terug te lezen in het blad Science Advances en onthullen dat het verwijderen van waterdamp uit de atmosfeer inderdaad enige verkoeling kan brengen. Maar: “Het heeft maar een heel klein effect,” aldus onderzoeker Joshua Schwarz. Het is dan ook onmogelijk om een groot deel de door CO2 ingegeven opwarming van de aarde door enkel en alleen waterdamp aan de atmosfeer te onttrekken, ongedaan te maken.
Waterdamp
Dat de aarde opwarmt, is een feit. En dat die opwarming tal van negatieve gevolgen heeft, ook. Genoeg reden dus om in actie te komen en de opwarming van de aarde te beperken. De meest voor de hand liggende manier om dat te bewerkstelligen, is het terugdringen van onze uitstoot. Maar dat blijkt nog niet zo gemakkelijk te zijn. En dus kijken onderzoekers ook verder. Zo wordt er bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar technologieën om CO2 actief uit de atmosfeer te verwijderen. Maar CO2 is niet het enige broeikasgas; er zijn er meer. Neem bijvoorbeeld waterdamp. Dat is in feite het meest voorkomende broeikasgas in de atmosfeer en verantwoordelijk voor ongeveer 50 procent van het zogenoemde natuurlijke broeikaseffect: het broeikaseffect dat onze planeet leefbaar houdt. Maar stel nu dat we een klein beetje van die waterdamp aan de stratosfeer – de atmosferische laag op 10 tot 50 kilometer afstand van het oppervlak – zouden onttrekken. Zou dat tot een behoorlijke afkoeling kunnen leiden? Die vraag stelden Schwarz en collega’s zich. Het resulteert in een vrij uitgebreide studie, waarin Schwarz en collega’s niet alleen nagaan welk effect het onttrekken van waterdamp aan de atmosfeer op de wereldwijde temperatuur zou hebben, maar ook bespreken hoe het onttrekken van waterdamp dan precies in zijn werk zou moeten gaan.
Hoe haal je waterdamp uit de stratosfeer?
Om de stratosfeer droger te maken, stellen de onderzoekers voor om kleine deeltjes te verspreiden in koude en rijkelijk met waterdamp gevulde luchtmassa’s die onderweg zijn naar de stratosfeer. Hoewel de temperatuur in deze luchtmassa’s laag ligt, vormt de pure waterdamp die zich hier bevindt niet zo gemakkelijk ijskristallen, legt Schwarz uit. “Wat daarbij kan helpen, is het hebben van een ‘zaadje’: een stofdeeltje bijvoorbeeld, waar het ijs zich rondom kan vormen.” Vandaar dat de onderzoekers voorstellen om kleine deeltjes – die dienst kunnen doen als ‘zaadjes’ – in deze luchtmassa’s te verspreiden. Als je zulke ‘zaadjes’ introduceert in met waterdamp verzadigde luchtmassa’s die onderweg zijn naar de stratosfeer, dan zal, zo redeneren de onderzoekers, een deel van de waterdamp condenseren tot ijs en vervolgens naar beneden vallen. Waardoor dus voorkomen wordt dat dit deel van de waterdamp de stratosfeer bereikt. Zo wordt de stratosfeer dus ‘droger’: de atmosferische laag herbergt minder waterdamp en houdt dus ook minder warmte vast.
WCP
Het klinkt in theorie prachtig. Maar is er een plek op aarde waar we waterdamp onderweg naar de stratosfeer op deze manier zouden kunnen onderscheppen? Jawel, zo schrijven de onderzoekers in hun studie. En wel in de tropen. Daar vinden we de Western Pacific Cold Point (WCP): dit is een deel van de atmosfeer dat ongeveer zo groot is als Australië, waar grote hoeveelheden waterdamp naar de stratosfeer worden getransporteerd. De WCP is koud genoeg om ijskristallen te vormen, maar doordat er weinig ‘zaadjes’ voorhanden zijn, gebeurt dat nauwelijks of pas bij een uitzonderlijk hoge luchtvochtigheid. Maar dat wordt anders als we er deeltjes, oftewel ‘zaadjes’ verspreiden. Dan zou waterdamp er vrij gemakkelijk transformeren tot ijs, waarna het in plaats van omhoog – richting de stratosfeer – juist naar beneden beweegt en de stratosfeer dus nooit bereikt.
Klein effect
Tot zover de uitwerking van het plan. Nu de hamvraag: zou het ook werken? Daarvoor gingen de onderzoekers aan de slag met computermodellen. En die onthullen dat het verspreiden van kleine deeltjes, of ‘zaadjes’ in de delen van de WCP die het sterkst met waterdamp verzadigd zijn, slechts een heel klein effect zouden hebben. Zo schatten de onderzoekers in dat ze zo ongeveer 1/70e van de door mensen veroorzaakte opwarming ongedaan zouden kunnen maken. “Dit gebrek aan impact laat heel nadrukkelijk zien hoe groot de impact van CO2 en andere antropogene krachten die het klimaat beïnvloeden werkelijk zijn,” concludeert Schwarz.
Potentie
Moeten we het verwijderen van waterdamp als een mogelijke oplossing om de aarde te koelen dan maar van tafel vegen? Zover willen de wetenschappers dan weer niet gaan. Zo zou de methode – in combinatie met andere maatregelen om de opwarming van de aarde te beperken – in de toekomst best een rol kunnen spelen. Maar niet voordat we er eerst wat uitgebreider onderzoek naar hebben gedaan. “Op dit moment denk ik dat we eerst helder moeten krijgen welke vervolgvragen meer onderzoek vereisen,” vertelt Schwarz aan Scientias.nl. “Het idee heeft potentie.” Maar meer onderzoek is nodig om te begrijpen welke gevolgen de interventie ook bijvoorbeeld indirect eventueel kan hebben. En ook op technologisch gebied moet er nog wel het één en ander uitgezocht worden, vertelt Schwarz. “Voor zover ik weet is er op dit moment nog geen techniek waarmee deeltjes in de benodigde concentraties in de lucht kunnen worden gebracht.”
Voorlopig blijft het dan ook bij een gedachte-experiment dat nog behoorlijk wat uitwerking vereist. En toch is het belangrijk dat we dit soort ingrepen overdenken, vindt Schwarz. “In 1985 sprak Carl Sagan het Amerikaanse Congres toe en zei, over de emissies: “Als we ons daar nu geen zorgen over maken, zal het later te laat zijn. De mogelijkheid in overweging nemende dat we – als wereldwijde gemeenschap – er in de toekomst wellicht van overtuigd raken dat klimaatinterventies nodig zijn, denk ik dat we die uitspraak ook kunnen doen over het onderzoek naar die interventies. Als we die nu niet bestuderen, kan het later te laat zijn.”
