Dat blijkt ook wel, want overal waar de lucht opklaart, veert de temperatuur op. Als nooit tevoren rollen stekende hittegolven over de continenten, warmen oceanen op en krimpt de ijswereld; de aarde dendert af op de ‘veilige’ grens van 1.5 graad opwarming. De wereld is verrast. Snel in gesprek dus met Leon Simons, een Nederlander die een belangrijke rol speelt in baanbrekende – en verontrustende – onderzoeken naar de verkoelende werking van aerosolen.
Het is strakblauw, en de kou prikt in het gezicht, op de vroege ochtend van de afspraak bij hoeve Ravenstein, een eeuwenoude boerderij die half verscholen tussen de bossen van Baarn ligt. Een passend decor, voor een verhaal waarin afkoeling een cruciale rol speelt. Kijk, dat moet hem zijn, de man die daar met bedachtzame passen komt aangelopen, gestoken in een lange, zware jas, Amerikaanse hoed op het hoofd. Een yankee in de polder. De handdruk is stevig, maar stem en oogopslag verraden een zacht gemoed. Met een bijna verlegen knikje: ‘Leon Simons.’
Het is een naam die – tot voor kort – geen bellen deed rinkelen in het wereldje van de klimaatwetenschap. En dat is ook niet zo gek, want Leon Simons heeft geen betrekking aan een universiteit. In zijn curriculum staat dat hij sociaal ondernemer is die duurzame kooktoestellen ontwikkelt voor landen als Ethiopië – met als doel houtstook en dus boskap te verminderen, én ook de omstandigheden van de mens te verbeteren. De aanpak was grondig, en leidde tot wetenschappelijk onderzoek en het winnen van prijzen. De 35-jarige inwoner van Eemnes heeft zich niet alleen in alternatieve energiesystemen bekwaamd, maar ook in de klimaatwetenschap; als bestuurslid van de Nederlandse afdeling van de Club van Rome doet hij onderzoek naar ‘knowledge gaps’ in de klimaatwetenschap.
Een kennishiaat vond Simons in de verkoelende werking van zwavel aerosolen, en dat bleek een schot in de roos. In november 2021 presenteert hij zijn eerste wetenschappelijke klimaatonderzoek, en dat toont meteen aan op welk niveau Simons acteert; hij doet het onderzoek met niemand minder dan James Hansen – de man die in 1988 de urgentie van klimaatverandering op de politieke agenda heeft gekregen met zijn beroemde toespraak voor het Congres. De inmiddels 82-jarige Amerikaan is een toponderzoeker, nog steeds, en zeer gedreven om de toekomst van zijn kleinkinderen veilig te stellen.
Hansen werkt alleen met de allerbeste wetenschappers, en koos ervoor om met Simons de effecten te onderzoeken van het zwavelvrij maken van de internationale scheepvaart. Die samenwerking moet goed zijn bevallen, want vlak voor de jaarwisseling van 2023 verscheen de preprint van Global warming in the pipeline, een groot en nu al spraakmakend onderzoek van James Hansen met veertien auteurs naar de warmte die ons nog te wachten staat. Op de titelpagina van deze research paper staat Leon Simons als derde vermeld, achter Hansen en Makiko Sato, en dat is geen toeval, heeft niets met het alfabet te maken; het geeft aan welke prominente rol de Nederlander heeft gespeeld in dit onderzoek dat is ingeslagen als een bom.
Leon, twee jaar geleden kenden maar weinig mensen in de klimaatwetenschap jouw naam. En nu doe je onderzoek met de bekendste klimaatwetenschapper en speel je een belangrijke rol in spraakmakende onderzoeken. Hoe heb je contact gekregen met James Hansen?
“Urgenda was in 2012 bezig met de voorbereiding van de rechtszaak tegen de Nederlandse staat om uitvoering van het klimaatbeleid af te dwingen. Marjan Minnesma (directeur van Urgenda) had Hansen gevraagd te helpen met de wetenschappelijke onderbouwing, en die stemde daarmee in. De mensen van Urgenda kenden me, wisten dat ik veel met klimaatwetenschap bezig was, en vroegen of ik Hansen wilde begeleiden. Daar hoefde ik niet lang over na te denken. De man is een grootheid in de klimaatwetenschap. En dat niet alleen: Hansen is de man die de verkoelende werking van zwavel aerosolen op de kaart heeft gezet. Ik heb hem dus een beetje leren kennen in de week dat hij samen met zijn vrouw in Nederland was.”
Zijn het die publicaties van James Hansen geweest die jou op het spoor hebben gezet van de zwavel aerosolen?
“Zeker. In het begin van zijn wetenschappelijke carrière heeft Hansen onderzoek gedaan naar het klimaatsysteem van de planeet Venus. De atmosfeer van Venus heeft een hele andere samenstelling, met wolken van zwavelzuur, maar uiteindelijk geldt ook hier: hoeveel warmte van de zon komt er binnen, en hoeveel gaat er weer uit? Welke factoren spelen daarbij een rol? Op dezelfde manier – van een afstand – is hij ook naar de aarde gaan kijken. Toen begreep hij dat de processen op aarde precies dezelfde zijn als die op Venus. En dat verkoelende aerosolen en wolken ook op onze planeet een rol spelen.
In 1990 schreef hij een belangrijk artikel over de verkoelende werking van zwavel aerosolen. Daarin lanceerde hij voor het eerst de term Faustian bargain – het pact met de duivel. Fossiele brandstoffen hebben de mens veel welvaart bezorgd, maar dat gaat niet zonder prijs. De mens heeft grote hoeveelheden CO2 in de atmosfeer gestoten die de aarde voor honderden, duizenden jaren opwarmt. Alleen hebben we dat niet zo in de gaten gehad. En dat komt omdat we op hetzelfde moment nog iets in de atmosfeer stoten: een ‘koude rook van zwavel’ die een deel van de opwarming verstopt, en deze luchtvervuiling koelt maar een paar weken; als de zwavel aerosolen verdwijnen, dan krijgt de wereld de verhulde warmte van de broeikasgassen over zich heen – dat is de rekening die we aan de duivel moeten betalen. Daar zijn we nu aanbeland. Dat beginnen we nu te voelen.”
Oef, dat is een ongemakkelijke waarheid, als ik dat zo zeggen mag. En wat moeten we volgens Hansen aan de duivel betalen?
“In dat artikel van ruim dertig jaar geleden benoemt Hansen twee scenario’s: één met een verwaarloosbaar effect van zwavel aerosolen, de ander een worst case scenario waarin zwavel de helft van de opwarming door broeikasgassen reduceert. Het onderzoek naar aerosolen stond nog in de kinderschoenen; zelf dacht Hansen dat het er waarschijnlijk ergens tussenin zou zitten – minder dan 50 procent reductie van warmte in de jaren 1850 tot 1989. Maar als je het laatste IPCC-rapport opslaat, dan lees je dat aerosolen in die periode maar liefst 66 procent van de opwarming hebben verstopt; veel meer dan de helft dus.”
Nog even terug naar jouw samenwerking met Hansen. Het blijft opmerkelijk dat een wetenschapper van zijn statuur onderzoek doet met een klimaatonderzoeker die zich toen nog niet bewezen had. Hoe is dat in zijn werk gegaan?
“Er is nog altijd onzekerheid over de mate van verkoeling door aerosolen. Het is ook complexe materie. Er zijn veel soorten aerosolen met allemaal hun eigen gedrag, dat afhankelijk is van omstandigheden, die elkaar ook nog eens beïnvloeden. Roet bijvoorbeeld verwarmt de lucht, maar verkoelt het aardoppervlak weer een beetje door reflectie; en als het op sneeuw valt, dan versnelt dat het smeltproces. In het segment van aerosolen zijn zwavel aerosolen verreweg de grootste verkoeler. Door al die onzekerheden hanteert het IPCC een range van 0.2 tot 0,9 graad Celsius afkoeling voor aerosolen – een grote marge. Ik zag een kans om die onzekerheid te verkleinen. De International Maritime Organisation (IMO) was al jaren bezig met maatregelen om de stookolie voor de internationale scheepvaart te ontzwavelen. Maar op 1 januari 2020 zou de grote klap worden gegeven. Het scheepvaartverkeer stond op het punt 80 procent minder zwavel uit te stoten.
Een enorme reductie, ook in absolute zin, want er varen 40 tot 50 duizend schepen over de oceanen, en stookolie bevat nogal wat zwavel. Kijk, olie wordt geraffineerd, en sinds de jaren tachtig werd alle zwavel uit de brandstof voor auto’s en vliegtuigen gehaald. Aan het eind van het raffinageproces blijft dan de vieze troep over – een dikke zwavelrijke teer die je moet opwarmen om te kunnen verbranden – dat is de stookolie voor de scheepvaart. De IMO bouwde het zwavelgehalte eerder af naar 3,5 procent, en in 2020 werd dat aangescherpt tot 0,5 procent.
Op de drukbevaren routes in de wereld zou de zwaveluitstoot sterk afnemen. Een ideaal moment voor onderzoek. In welke mate neemt de wolkvorming af? Hoeveel meer zonnestraling valt er op de oceaan? En wat doet dat met de temperatuur van het water? Dat laatste zou wel eens aanzienlijk kunnen zijn. De zon krijgt namelijk vrij spel op tientallen miljoenen vierkante kilometers oceaan, en die heeft met zijn donkere kleur een groot vermogen om warmte te absorberen.
De impact van die ontzwaveling zou dus wel eens heel groot kunnen zijn, besefte ik. De oceaan is cruciaal. Die vangt 90 procent van de extra warmte weg en houdt daarmee de continenten leefbaar; maar dat absorptievermogen neemt af als de temperatuur van het water hoger wordt. Een warmere oceaan laat het ijs in de poolgebieden sneller smelten, geeft extra energie aan stormen en regenbuien, laat het koraal verbleken, bevat minder zuurstof voor het leven in zee, enzovoorts. Ik dacht: dit is echt groots, daar móet iets mee. En dus stuurde ik een mail naar de expert in aerosolen: James Hansen.”
Hoe verliep het contact?
“Hansen reageerde enthousiast. We hebben lange discussies gevoerd over aerosolen, over de impact van het ontzwavelen op het klimaat, en we hebben alle aspecten van een onderzoek kritisch tegen het licht gehouden. Hij was eerst wat sceptisch of de scheepvaart wel zou ontzwavelen, en hoe betrouwbaar de cijfers zouden zijn. Logisch ook. Maar ik heb hem kunnen overtuigen, want die maatregel komt niet uit de lucht vallen; de IMO had al eerder beleid aangescherpt om te ontzwavelen, rondom Noord-Amerika en in de Noordzee, en de scheepvaartsector heeft die regels altijd netjes opgevolgd; de olie-industrie had de ontzwaveling van stookolie opgeschaald, en reders hadden filters geïnstalleerd. Hansen zag de omvang van de impact op de oceaan en de wereld, en zag ook dat dit een cruciale kans was om de grootste onzekerheid in de klimaatwetenschap te verkleinen: hoe groot is nou de verkoelende werking van aerosolen? Op een gegeven moment kreeg ik een mail waarin hij voorstelde om samen een onderzoek op te zetten naar de effecten van zwavelreductie door de scheepvaart.”
Voordat we ingaan op dat onderzoek, Leon, is het misschien verstandig om de verkoelende wereld van de aerosolen nog wat verder te verkennen. Ik weet dat jullie in ‘Global warming in the pipeline’ uitvoerig zijn ingegaan op de invloed van aerosolen, zelfs eeuwen geleden al. Je kan daar nog niets over zeggen omdat het onderzoek nog in peer review is. Kan je recente voorbeelden geven van verkoeling door zwavel aerosolen?
“In de Industriële Revolutie schakelden Europa en Noord-Amerika massaal over op fossiele brandstoffen en steeg de CO2 van 280 ppm (particle per million) in 1750 tot 340 ppm begin jaren tachtig. Met een verschil van 60 ppm zou je een aanzienlijke opwarming verwachten. Maar als je de data erbij pakt, dan zie je dat nauwelijks gebeuren. Sterker nog, vanaf eind jaren veertig tot en met zeventig koelen industrielanden zelfs af. Nederland werd in die periode 0,2 graad kouder. Dat zie je ook terug in de krantenkoppen uit die tijd: ‘Afkoeling in Europa en Noord-Amerika!’
Het Vrije volk, 16 juli 1965. Uit: Delpher
De wetenschap had destijds geen verklaring. Later bleek dat het kwam door het stoken van olie, en steenkool vooral, de belangrijkste brandstof uit die tijd; wie had er geen kolenkachel om zijn huis te verwarmen? Als je steenkool en olie verbrandt, dan krijg je energie, en natuurlijk het broeikasgas CO2. Maar er komt nóg iets vrij, en dat is zwaveldioxide. En zwavel heeft de eigenschap sterk te verkoelen.
Dat weten we van grote vulkaanuitbarstingen uit het verleden. In 1991 nog, toen de Mount Pinatubo op de Filipijnen grote zwavelwolken de stratosfeer inblies. De aarde verkoelde een paar maanden met een halve graad, en het duurde ruim twee jaar voordat dat verkoelende effect was verdwenen. In de jaren zestig en zeventig waren de zwavelemissies door het stoken van steenkool in het westen enorm. De piek was in 1980, met een uitstoot van 60 miljoen ton zwavel in Europa. En door die enorme emissies van zwavel was daar dus – lokaal – enorme afkoeling.”
Best wel onthutsend eigenlijk dat het kouder is geworden door het stoken van steenkool. Hebben we een aantal elfstedentochten dan misschien te danken aan de kolenkachel? Wie had dat gedacht! Maar in de jaren tachtig begon de temperatuur in Europa plotseling te stijgen. Wat is er toen gebeurd?
“We zijn het spul gaan opruimen. Zwavelvervuiling heeft namelijk een paar vervelende effecten: het is slecht voor de gezondheid, en het veroorzaakt zure regen. De naaldbossen begonnen te sterven, historische gebouwen van kalksteen werden aangetast, uit de meren in Scandinavië verdween het leven. Je hoort klimaatsceptici wel eens zeggen: ‘Die zure regen was fake, daar hoor je nooit meer wat over.’ Ja, dat komt dus omdat er maatregelen zijn genomen.
In de raffinaderijen en kolencentrales kwamen filters, een soort douche die kalk in de schoorsteenpijp spoot. Kalk bindt zich aan zwavel, en dan wordt het gips. (grijnzend) Dat is de reden waarom de muren van onze huizen zo vol zijn getimmerd met gipsplaten. Het wegvangen van zwavel leverde zelfs wat op, dus die maatregel werd een succes. In Europa verminderde de uitstoot met 85 procent. Dat zie je ook terug in de statistieken van het KNMI. Vanaf de jaren tachtig begon Europa op te warmen – twee keer sneller dan de rest van de wereld – en werd het twee graden warmer. In Noord-Amerika speelde zich iets vergelijkbaars af.”
Emissie Europa zwaveldioxide 1900 – 2019
Toch zie je die sterke opwarming in Europa en Noord-Amerika nauwelijks terug in de gemiddelde opwarming van de aarde.
“Het warmde ook lang niet overal sterk op. In Azië bijvoorbeeld zat er een rem op de opwarming. Het was de tijd dat de fabrieken in Europa en Amerika hun deuren sloten omdat ze de concurrentie niet aankonden. De industrie in China groeide enorm, en daarmee ook de zwavelvervuiling. Je zag beelden op tv van grote steden in China vol dikke smog. De Olympische Spelen van Peking kwamen eraan, en toen begon de staat in te grijpen. Oude kolencentrales werden vervangen door nieuwe, en ook hier begon men filters te plaatsen. Tussen 2006 en 2017 daalde de emissie van zwavel daar met 70 procent. Er was minder wolkvorming, en het aantal zonuren steeg. Vanaf dat moment zie je de temperatuur in China omhoog schieten.”
We hebben het steeds over de verkoelende werking van zwavel aerosolen. Maar een belangrijke vraag heb ik nog niet gesteld: hoe gaat die verkoeling eigenlijk in zijn werk?
“Twee dingen. Als zwavel wordt verbrand, dan gaat het de atmosfeer in als hele kleine en lichte stofdeeltjes. Deze aerosolen hebben de eigenschap veel zonlicht te weerkaatsen – licht en warmte dus dat het aardoppervlak niet bereikt. Maar er gebeurt nóg iets, en daarvoor moet ik even een stapje terug doen. Moleculen van water kunnen alleen neerslaan op een oppervlak; daar kunnen ze samenkomen en druppels vormen. Dat zie je als je tegen het raam ademt; de onzichtbare waterdamp condenseert op het koude glas.
Aerosolen zijn vloeibare en vaste stofdeeltje in de lucht, heel klein, maar groot genoeg voor watermoleculen om op neer te slaan. Anders gezegd: wolken kunnen alleen ontstaan als er aerosolen zijn. Nou zijn er veel soorten aerosolen, ook die van nature voorkomen, maar die van zwavel zijn heel klein, en dus zijn de waterdruppels dat ook. Die kleine druppeltjes maken grote, witte wolken, en die regenen ook nog eens minder snel uit door het geringe gewicht van die druppeltjes. Het reflectievermogen van dit type wolk is enorm, en dat maakt dat continenten en oceanen lokaal aanzienlijk minder zonlicht ontvangen, en dus minder opwarmen.
De grafieken laten dat ook zien. In het begin van die zwavelrijke jaren tachtig registreerde het KNMI in Nederland gemiddeld 1400 uren zonnestraling in een jaar. Naar mate de zwavel verdween, nam het aantal zonuren toe. 2022 was een recordjaar met 2200 uur. Dat is per dag ruim twee uur zonnestraling meer – een gigantisch verschil. En dat gebeurde niet alleen in ons land, maar in heel Europa. De satellieten van het Copernicus Institute hebben gemeten dat Europa tussen 1990 en 2010 acht procent minder bewolking had ten opzichte van de jaren tachtig. Europa heeft daardoor 15 Watt per vierkante meter extra aan zonnestraling ontvangen. Dat is een substantiële hoeveelheid warmte.”
Heeft de zwavelvervuiling ook nog andere effecten op het weer en het klimaat?
Voor iedere graad opwarming van de aarde neemt de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer toe met zeven procent. Dan zou je dus verwachten dat er ook meer neerslag is. Maar dat zie je niet terug in de cijfers, blijkt uit onderzoek. En ook dat heeft te maken met aerosolen. In de eerste plaats door de verkoelende werking, waardoor minder water verdampt. Maar ook door wat ik al eerder zei: dat zwaveldeeltjes heel klein zijn, en daardoor de druppels ook, en dat die lichte druppeltjes minder snel uitregenen. Met het wegvallen van de zwavel neemt de intensiteit van de buien dus ook toe. En daar blijft het niet bij. Ontzwaveling heeft ook invloed op weersystemen, want die kunnen veranderen als het lokaal meer of minder opwarmt dan op andere plekken.”
Nou verdiep ik me al een tijdje in de klimaatwetenschap, maar ik moet toegeven dat ik dit toch niet zo scherp had. De vraag dringt zich dan ook op: hoe komt het dat de verkoelende werking van zwavel aerosolen op het klimaat zo slecht bekend is? De wetenschap heeft toch niet stil gezeten op dit onderwerp?
“Zeker niet, er is ook best wel wat bekend. James Hansen was een van de eersten die dat op de kaart heeft gezet, en die heeft later ook nog waardevol onderzoek gedaan. En hij is zeker niet de enige. In 2016 was er nog een andere grote naam die de noodklok luidde. Paul Crutzen, de Nederlandse wetenschapper die de Nobelprijs won met zijn onderzoek naar het gat in de ozonlaag. Hij zag het gevaar, waarschuwde, stelde zelfs voor om in uiterste nood zwavelverbindingen hoog in de stratosfeer te injecteren om de planeet te koelen. Crutzen was een invloedrijke wetenschapper – hij is de bedenker van het woord antropoceen, het geologische tijdperk van de mens. Maar op het punt van afkoelende aerosolen is hij niet gehoord.”
Is er dan geen wetenschappelijke consensus achter de verkoelende werking van de zwavelvervuiling?
“In principe wel. Ook in het laatste, zesde rapport van het IPCC staat het effect van zwavel gewoon benoemd: aerosolen hebben een verkoelend effect in een bereik van 0,2 tot 0,9 graad Celsius. Maar er is wel iets aan de hand. De aerosolen worden wel uitgebreid behandeld in de Fysical Science Basis, zeg maar de uitgebreide wetenschappelijke bijlage van het rapport. Maar in de andere belangrijke onderdelen van het rapport komt het woord ‘aerosol’ nauwelijks voor. Best gek, als je toch weet dat de invloed van aerosolen op het klimaat zo groot is.”
Jij volgt het onderzoek naar aerosolen al jaren op de voet. Heb je een verklaring waarom het IPCC die verkoeling door aerosolen niet in de schijnwerpers zet?
“De wetenschappers van het IPCC gaan zelf over de redactie van de Wetenschappelijke verantwoording. Maar over de tekst voor de Samenvatting voor beleidsmakers kan worden onderhandeld. Daar zijn verslagen van, en dan lees je bijvoorbeeld dat Tanzania voorstelt om zwavel expres uit te stoten om de opwarming te dempen. India heeft daar dan grote problemen mee. Men kwam er niet uit, en uiteindelijk viel het besluit om het verkoelende zwavelverhaal maar helemaal weg te laten. Het IPCC had ook kunnen zeggen: die aerosolen zijn van groot belang: dat móet erin. Maar daar is niet voor gekozen.”
Maar waarom dan toch niet?
“Ik kan mijn vinger er niet goed achter krijgen, nog steeds niet. De discussie over zwavel aerosolen heeft altijd iets ongemakkelijks. Zijn die aerosolen nou goed omdat ze koelen? Of zijn ze slecht omdat miljoenen mensen doodgaan en bossen afsterven door de vervuiling? Men weet zich geen raad. Op de een of andere manier ontstaat de neiging om het er dan maar niet over te hebben. En dat gebeurt dus ook. Bijna niemand heeft het erover; bij het IPCC niet, ondanks alle wetenschappelijke bewijs, en dus ook de regeringsleiders en de media niet. Want zeg nou zelf: wie is zich bewust van het verkoelende effect van zwavel? Wie weet dat de helft van de opwarming verstopt wordt door vervuiling? Wie doorziet dat de huidige versnelling in de opwarming samenhangt met de afname in zwavelemissies?”
Hoog tijd om terug te keren naar jouw onderzoek met Hansen naar de effecten van het ontzwavelen van de scheepvaart. Hoe hebben jullie het effect van aerosolen op de oceaan gemeten?
“Van NASA kregen we de data van satellieten die reflectie van zonlicht meten. Daaruit kan je afleiden hoeveel zonnestraling gereflecteerd wordt door wolken, en hoeveel warmte wordt geabsorbeerd door de aarde. Een van de directeuren van NASA, Norman Loeb, hielp mee bij de analyse van de data. We hebben ook gekeken naar de data van de 4.000 boeien in de oceaan die de temperatuur registreren tot een diepte van 2000 meter. Je ziet dan dat er vanaf 2020 – na het ontzwavelen van de stookolie – aanzienlijk minder zonlicht is gereflecteerd, dat veel bewolking is verdwenen, met name in de gebieden met ‘heavy shipping’ tussen Noord-Amerika, Europa en China.
De data laten met andere woorden een sterke toename zien van straling die geabsorbeerd wordt – geheel in lijn met eerdere, beperkte onderzoeken, die voorspelden dat er door de maatregelen van de IMO een toename van opwarming zou zijn. We hebben 2020 en 2021 en geanalyseerd, en nu ook 2022 – te weinig voor harde uitspraken, want daarvoor heb je een langere periode nodig. Maar het signaal is zeer sterk. In de gematigde zones van het noordelijke deel van de Atlantische en Pacifische Oceaan, in de druk bevaren zones, is vanaf 2020 een toename van 3,5 watt per vierkante meter aan zonnestraling.”
Graphic van Leon Simons, met in het geel de routes van het scheepsverkeer. De zwaveluitstoot concentreert zich dus met name boven de evenaar in de noordelijke gematigde zones – in het rood omlijnde vlak
De blauwe lijn is de emissie van zwavel door schepen. Oranje laat de geabsorbeerde zonnestraling zien op de drukbevaren routes – het rood gearceerde vak uit de vorige grafiek – in watts per vierkante meter. Graphic van Leon Simons.
Wat me opvalt: je gebruikt geen graden Celsius om de opwarming aan te duiden, zoals de meeste klimaatwetenschappers doen, maar een aantal ‘watts per vierkante meter.’ Kan je uitleggen waarom je dat doet?
“Als je goed wilt begrijpen wat er gebeurt, dan helpt het de taal te spreken van de energie. Klimaatverandering is eigenlijk ook niets anders dan een onbalans in energie; wij stoten broeikasgassen uit, en die bepalen hoeveel energie wordt vastgehouden op aarde. Die onbalans is goed in beeld te brengen met satellieten die registreren hoeveel zonnestraling teruggekaatst wordt, en hoeveel energie op aarde blijft. Die energie drukken we uit in watt. We weten dat de aarde een oppervlakte heeft van 510 miljoen vierkante kilometer, dus dan is het een kwestie van rekenen om tot het aantal watt per vierkante meter te komen. Het is een maat die heel precies uitdrukt wat er gebeurt.
Sinds de start van de Industriële revolutie is het aantal watts per vierkante meter met 4,1 toegenomen. Dat is dus de extra warmte die op aarde wordt vastgehouden door de broeikasgassen die de mens in de atmosfeer heeft geloosd – ‘forcing’ heet dat in het Engels. Meestal wordt dan een vergelijking gemaakt met zoveel Hiroshima-atoombommen per dag of per minuut of zo. Maar dat blijft abstract, en het klopt bovendien minder goed, want de energie komt niet in één klap vrij, maar juist geleidelijk. Ik reken het liever om naar een hectare: 100 bij 100 meter, daar heeft iedereen wel ongeveer een beeld bij.
En dan ziet het er als volgt uit: we hebben vanaf het jaar 1750 per hectare 41 straalkachels neergezet van 1.000 watt, en dat dus op iedere hectare op de hele aarde, op land én op die enorme oceaan. En al die miljarden en miljarden straalkacheltjes hebben we aangezet en staan warmte af te geven, dag én nacht, 365 dagen in het jaar. Dát is wat er aan de hand is.”
Dat is – wederom – een tamelijk onthutsend beeld. Kunnen we die straalkacheltjes nog wel uitzetten en weghalen?
“Dat kan alleen als we stoppen met fossiele brandstoffen, en de broeikasgassen in de atmosfeer afnemen. Maar dat doen we niet. We blijven maar doorgaan met olie en gas en steenkool, met het lozen van broeikasgassen in de atmosfeer – meer dan ooit zelfs. We zijn van 280 naar 420 ppm gegaan – dat is een hoeveelheid CO2 die al miljoenen jaren niet meer op aarde is voorgekomen; in de warmste periode tussen de ijstijden kwam de ppm niet boven de 280 uit. Als je alle andere broeikasgassen erbij optelt, dan zitten we nu zelfs op 560 ppm – een verdubbeling. En we blijven er dus maar straalkacheltjes bij zetten. Over tien jaar, in het jaar 2033, hebben we er met de huidige uitstoot weer 5 bijgezet – op iedere hectare staan dan 46 straalkacheltjes te draaien. Als je dat omrekent naar de hele aarde, dan zetten we er de komende tien jaar 255 miljard kacheltjes van 1.000 watt bij.”
Als we dat denken in beelden nog wat voortzetten: hoe ziet dan de verkoelende werking van de zwavel aerosolen eruit?
“Dan moeten we het over parasols hebben, zou ik zeggen, die het zonlicht terug de ruimte in reflecteren. Boven de drukbevaren delen van het noordelijke deel van de Atlantische en Pacifische Oceaan hingen dus enorme parasols die ongeveer net zoveel energie naar de ruimte reflecteerden als dat de kacheltjes extra toevoegen. En die beschermende parasols zijn we nu dus in razend tempo aan het weghalen.”
Dat is te merken. De opwarming van de aarde is de laatste paar jaar in een stroomversnelling geraakt. De klimaatwetenschap wordt keer op keer verrast door een ongekend brute kracht in hittegolven, droogtes en extreme neerslag. 2023 is zo mogelijk nog heftiger. El Ninõ is nog maar in opbouw, en het drijft de temperatuur in de maanden juli en augustus iedere dag naar nieuwe warmterecords. De grafiek van de groei van het zeeijs van Antarctica laat een vrije val naar beneden zien. En wat te denken van die buitensporige opwarming van de oceanen? Die is angstaanjagend.
“De temperatuur van het oppervlaktewater van de Noordelijke Atlantische Oceaan was in juli 0,8 graden Celsius hoger; in de buurt van Ierland zelfs vier tot vijf graden. Dat is nogal wat, zeker als je bedenkt dat water drieduizend keer meer energie nodig heeft om op te warmen dan lucht; voor de opwarming van die 40 miljoen vierkante kilometer oppervlaktewater van deze oceaan is een krankzinnige hoeveelheid energie nodig. De schaal van opwarming is ‘off the charts’, maar ik kan niet zeggen dat ik verrast ben. Als je de energiebalans van de aarde in de gaten houdt, en in watts per vierkante meter denkt, dan ben je eigenlijk bijna verbaasd dat de oceaan al niet eerder zo was opgewarmd. Mensen als James Hansen, Norman Loeb en Karina von Schuckmann zien die versnelde opwarming al een paar jaar terug in de data van de satellieten van NASA; het aantal watts per vierkante meter stijgt snel.
En dat is ook niet zo vreemd. Aan de ene kant hebben we ieder jaar een grote injectie van broeikasgassen in de atmosfeer; 2021 was zelfs een recordjaar in de uitstoot van CO2 door fossiele brandstoffen. En aan de andere kant wordt die extra opwarming van broeikasgassen minder ‘gekoeld’ door de sterke afname van zwavel aerosolen. Broeikasgassen en aerosolen zijn de twee sterkste forceringen, in opwarming en in afkoeling – dat zie je in de plaatjes van het IPCC. Als je hard aan precies die twee grootste knoppen draait, en in de verkeerde richting ook, dan is het niet raar dat het mis gaat.”
De temperatuur van de oppervlakte van de oceaan van dit jaar torent extreem hoog boven die van voorgaande jaren uit (ten opzichte van het gemiddelde van 1982-2011). De jaren 2020, 2021 en 2022 zijn ook al opmerkelijk warm, aangezien dit La Ninã jaren zijn – een natuurverschijnsel dat zich juist kenmerkt door koel oceaanwater. Graphic van Leon Simons.
De omvang van het zeeijs rond Antarctica, ten opzichte van het gemiddelde van de jaren 1981-2010. De blauwe lijn is 2023. De grootste afname doet zich voor in juni, juli en augustus – en dat zijn op Antarctica de koude wintermaanden waar de zon niet of nauwelijks schijnt. Bron: de National Snow and Ice Data Centre, Boulder, USA
“Nu de oceanen ‘in brand staan’ en de versnelling in de opwarming duidelijk zichtbaar wordt, voelen veel wetenschappers zich overvallen en wordt er druk naar verklaringen gezocht. Dan lees je bijvoorbeeld dat die plotselinge opwarming veroorzaakt wordt doordat druksystemen zijn verschoven, en dat daardoor de zon meer boven de Noordelijke Atlantische Oceaan schijnt, en dat er daardoor ook veel minder wind is, waardoor het warme oppervlaktewater niet vermengd wordt met de diepere en koudere lagen van de oceaan; of je leest dat er veel minder verkoelend Saharastof de oceaan op is geblazen.”
Is dat niet zo dan?
“Het zal allemaal een rol spelen. (zoekend naar woorden) De klimaatwetenschap wordt beoefend door superspecialisten, die ongelooflijk veel weten van hun eigen gebied. Maar het klimaatsysteem is groot, ingewikkeld, samenhangend. Als je uitzoomt en het grote plaatje overziet, dan kom je eigenlijk bijna vanzelf tot de vraag: wordt die extreme opwarming misschien niet veroorzaakt door de reductie van zwavel aerosolen? Op de ooit zwavelrijke noordelijke oceanen is nu minder wolkvorming en dus meer zon. Het oppervlaktewater van de drukbevaren Atlantische Oceaan warmt sterk op, en dat heeft als logisch gevolg dat er minder energie uit het warme zuiden die kant op komt; de wind neemt dus af, en daardoor ook de vermenging van warm en koud water. Nog een consequentie: er blijft meer energie op het warme zuidelijke halfrond; en dat kan dan weer een bijdrage leveren aan de ineenstorting van het zeeijs rond Antarctica.
Het gaat me er niet om wie gelijk heeft – dat wil ik benadrukken. Het is niet zo dat ik geniet van de aandacht, dat ik het leuk vind om al mijn tijd en energie te besteden aan het onder de aandacht brengen van aerosolen. Het tegendeel is het geval. Ik werk liever verder aan de ontwikkeling van mijn duurzame kooktoestellen. Ik hoop eigenlijk zelfs dat ik hártstikke ongelijk heb, dat de opwarming níet versneld doorzet door de afbouw van zwavel, dat 2024 niet nóg warmer wordt door El Ninõ. Het gaat me er om dat er serieus onderzoek moet komen naar de huidige versnelling in de opwarming , waarin álle aspecten worden meegewogen, en dus óók de link tussen ontzwaveling en opwarming.
De noodzaak voor zo’n onderzoek is groot. De kortetermijneffecten van het ontzwavelen zijn lokaal en regionaal bijzonder direct, sterk, en extreem – dat zien we nu overal om ons heen. Goed beschouwd heeft het opruimen van zwavel aerosolen meer effect op het weer en het klimaat dan de inspanningen om de emissie van broeikasgassen terug te dringen. Zwavel aerosolen zijn voor de korte termijn belangrijker dan broeikasgassen.”
Dan zal het IPCC de aerosolen toch eindelijk eens in de schijnwerpers moeten zetten.
“Dat klopt. En meer dan dat. Het IPCC hanteert vijf scenario’s die laten zien wat er gebeurt als de wereld langzaam, snel, niet, enzovoorts stopt met fossiele brandstoffen. Die scenario’s zijn met andere woorden gebaseerd op aannames; ik zou het ook heel vilein ‘sprookjes’ kunnen noemen, want geen enkel scenario komt ook maar in de buurt van de werkelijkheid. In de praktijk gaan we door met een hoog tempo aan emissies, én blijven we doorgaan met het sterk ontzwavelen van de wereld. Zonder het te beseffen trekken we een verkoelende deken van de wereld, met alle gevolgen van dien.
Het IPCC zou in beeld moeten brengen wat daarvan de impact is – een scenario dus dat op realiteit is gebaseerd. Iedereen heeft het recht te weten wat daarvan de consequenties zijn. De wetenschap kan dan vanuit dat perspectief onderzoek doen. En de beleidsmakers van de landen kunnen dan daarop hun keuzes baseren, en dan zou ik eraan toe willen voegen dat weinig of niets doen óók een keuze is; dan accepteer je de gevolgen van een snelle opwarming.”
Het moet anders. Dat vereist dus moed.
“Het is duidelijk dat we het te ver hebben laten komen. Er zijn geen makkelijke keuzes meer, voor niemand niet – die tijd is definitief voorbij. We moeten de realiteit onder ogen zien, en daarop handelen. Allemaal.”
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door het Steunfonds Freelance Journalisten
