What's solar geoeneering and why is it controversial?

Een rapport uit 2021 van de National Academies of Sciences, Engineering and Medicine behandelt een controversiële vraag: Is zonnegeo-engineering – een aanpak die is ontworpen om de aarde af te koelen door zonlicht terug te kaatsen naar de ruimte of wolken te modificeren – een potentieel hulpmiddel om klimaatverandering tegen te gaan?

Het rapport, opgesteld door een commissie van 16 experts uit diverse vakgebieden, neemt geen standpunt in maar concludeert dat het concept onderzocht moet worden. Het roept op tot het creëren van een multidisciplinair onderzoeksprogramma, in samenwerking met andere landen en beheerd door het U.S. Global Change Research Program, dat tot doel heeft de vele kennishiaten over dit onderwerp op te vullen.

De studie benadrukt dat dergelijk onderzoek geen vervanging is voor het verminderen van broeikasgasemissies en slechts een klein onderdeel zou moeten zijn van de Amerikaanse reactie op klimaatverandering. Er wordt opgemerkt dat “het manipuleren van het klimaat” de oorzaak van klimaatverandering – broeikasgasemissies door menselijke activiteiten – niet aanpakt. Daarnaast pleit het voor een onderzoeksprogramma dat gebruikmaakt van natuurwetenschappen, sociale wetenschappen en ethiek en publieke inbreng omvat.

Deze perspectieven van drie leden van de studiecommissie onderstrepen de complexiteit van dit vraagstuk.

James W. Hurrell, Hoogleraar en Scott Presidential Chair in Milieuwetenschap en Techniek, Colorado State University:

"Solar geo-engineeringsstrategieën zijn zeer controversieel binnen en buiten de klimaatwetenschappelijke gemeenschap. Het is een grote stap voorwaarts dat 16 experts uit verschillende disciplines het erover eens zijn dat het nu tijd is om een onderzoeksprogramma over dit onderwerp op te zetten. Onze commissie heeft een lange weg afgelegd om tot deze aanbeveling te komen, waarbij we veel complexe en omstreden kwesties hebben doorgewerkt om consensus te bereiken, maar we hebben dit collegiaal en productief gedaan. Ieder van ons heeft veel geleerd.

De drie opties die we hebben overwogen, roepen veel vragen op:

– Stratosferische aerosolinjectie zou het aantal kleine reflecterende deeltjes (aerosolen) in de bovenste atmosfeer vergroten om de weerkaatsing van zonlicht terug naar de ruimte te verhogen. Hoewel er sterke aanwijzingen zijn dat deze aanpak op mondiale schaal afkoeling kan veroorzaken, is er beperkt inzicht in hoe het afkoelingspotentieel zich verhoudt tot de hoeveelheden geïnjecteerde aerosolen, hun locatie en type, en de daaropvolgende regionale klimaatreacties en effecten.

– Marine wolkenverheldering zou materialen toevoegen aan lage wolken boven de oceaan om ze reflectiever te maken. Waterdamp in wolken condenseert tot druppeltjes wanneer het in contact komt met deeltjes, zoals zout; het toevoegen van deeltjes produceert meer druppeltjes, waardoor de wolken reflectiever worden.

Waar en in welke mate de helderheid van wolken gewijzigd kan worden, en of terugkoppelingsprocessen sommige van de effecten zullen maskeren of versterken, zijn belangrijke onderzoeksvragen. Belangrijke processen vinden plaats op schalen die te klein zijn om direct op te nemen in de huidige generatie van mondiale klimaatmodellen, en deze procesonzekerheden zullen moeten worden verminderd om betrouwbare projecties van klimaateffecten te kunnen ontwikkelen.

– Verdunning van cirrusbewolking zou proberen de vorming van ijle, dunne wolken die warmte vasthouden die omhoog straalt vanaf het aardoppervlak, te verminderen. De effectiviteit van deze aanpak is onbekend vanwege een zeer beperkt begrip van de eigenschappen van cirrusbewolking en de microfysische processen die bepalen hoe cirrusbewolking kan worden gewijzigd. Bestaande klimaatmodelsimulaties hebben tegenstrijdige resultaten opgeleverd.

Gezien de risico's van snelle opwarming en de gevolgen daarvan, is het belangrijk om een scala aan responsopties te overwegen en zo snel en efficiënt mogelijk te begrijpen of zonnegeo-engineering een redelijk veilige en effectieve optie zou kunnen zijn. Een transdisciplinair, gecoördineerd en goed bestuurd onderzoeksprogramma zou kunnen aantonen dat meer investeringen gerechtvaardigd zijn. Of het zou kunnen aangeven dat zonnegeo-engineering niet verder overwogen moet worden. Het belangrijkste punt is dat beide uitkomsten geleid zullen worden door degelijke wetenschap."

Ambuj D. Sagar, Oprichtend Hoofd, School voor Openbaar Beleid, en Hoogleraar Beleidsstudies, Het Indiase Instituut voor Technologie Delhi:

"Er zijn weinig klimaatkwesties zo polariserend als zonne-geo-engineering, en met goede reden. Voor velen zou het zelfs overwegen ervan de inspanningen om de uitstoot te verminderen kunnen verminderen. Het versterkt ook het idee dat wij als samenleving bereid zijn ons vertrouwen in technologie te stellen om onze zelf veroorzaakte problemen op te lossen.

Maar het weigeren om deel te nemen aan zonne-geo-engineering roept ook vragen op. Kunnen we er zeker van zijn dat we het in de toekomst niet nodig zullen hebben? Wat als het broeikaseffect verschrikkelijke klimaateffecten veroorzaakt? En als blijkt dat zonne-geo-engineering technisch niet haalbaar of maatschappelijk aanvaardbaar is, moeten we dat dan niet nu te weten komen?

Dit rapport erkent dat er waarde zit in het beter begrijpen van de haalbaarheid, acceptatie, risico's, ethiek en governance van zonnegeo-engineering om besluitvorming te informeren. Maar het pleit ook voor een afgewogen, genuanceerde en integratieve aanpak. En het benadrukt dat het verkennen van zonnegeo-engineering onderzoek of actie op het gebied van klimaatmitigatie en -aanpassing niet in het gedrang mag brengen.

Publieksbetrokkenheid en -participatie, en inzichten uit verschillende disciplines, zijn essentieel voor het uitvoeren van effectief onderzoek naar zonnegeo-engineering. Tegelijkertijd zijn geschikte expertise en institutionele regelingen nodig om beter om te gaan met dit complexe onderwerp. We moeten begrijpen hoe we dergelijke participatie effectief kunnen verbeteren en dergelijke capaciteit kunnen versterken.

Aandacht besteden aan deze kwesties zal de deur openen voor het betrekken van perspectieven en onderzoekers uit het mondiale zuiden en andere gemeenschappen die vaak gemarginaliseerd worden. Het zal ook helpen om het onderzoeksagenda robuuster te maken en mensen beter te laten begrijpen wat de potentiële risico's wereldwijd van zonnestralingsbeheer zijn. Een sterk en inclusief onderzoeksprogramma moet ook ontwikkelingslanden en andere relevante gemeenschappen volledig betrekken bij het verkennen van governance-modellen voor zonnestralingsbeheer.

Ons panel heeft aanbevolen dat het voorgestelde Amerikaanse onderzoeksprogramma in coördinatie met andere landen moet worden uitgevoerd. We hopen dat deze aanpak wereldwijd tot een diepere betrokkenheid zal leiden, vooral bij ontwikkelingslanden die deel moeten uitmaken van wereldwijde gesprekken en beslissingen over dit onderwerp.

Over het algemeen hoop ik dat de perspectieven en benaderingen die in dit rapport worden gepresenteerd, een doordacht en maatschappelijk robuust onderzoeksprogramma zullen katalyseren en eveneens doordachte overwegingen door wetenschappers, beleidsmakers en burgers over dit lastige onderwerp."

Marion Hourdequin, Hoogleraar Filosofie, Colorado College:

"Geo-engineering evolueerde van een marginaal concept tot een serieus onderzoeksonderwerp minder dan 20 jaar geleden, en vandaag de dag bevinden zonne-geo-engineeringstechnologieën zich grotendeels nog in de ideeënfase. Computermodelleringssimulaties en natuurlijke analogen zoals vulkanen geven aan dat het toevoegen van reflecterende aerosolen aan de stratosfeer of het verhogen van de “helderheid” van mariene wolken een afkoelend effect zou kunnen hebben. Er zijn echter risico's en onzekerheden verbonden aan deze benaderingen, en de mogelijke voordelen – die mogelijk niet gelijkmatig over de wereld verdeeld zijn – zijn niet goed begrepen.

Bijvoorbeeld weten wetenschappers heel weinig over de regionale effecten van verschillende strategieën voor zonne-geo-engineering. En onderzoekers beginnen net de ecologische, sociale, politieke, economische en ethische dimensies van deze benaderingen te verkennen.

Bovendien zijn veel mensen in de VS en de wereld zich er niet van bewust dat het onderzoek vordert en dat buitenexperimenten zijn voorgesteld. Tot nu toe zijn de discussies over zonne-geo-engineering geconcentreerd geweest onder een relatief kleine groep onderzoekers, voornamelijk afkomstig uit Noord-Amerika en Europa.

Maar net als klimaatverandering zelf, zou zonne-geo-engineering iedereen beïnvloeden. De technologieën die onze commissie heeft overwogen, zouden wereldwijde en generatieoverschrijdende effecten hebben. Met dit in gedachten is nu het moment voor bredere en meer inclusieve gesprekken over hoe zonne-geo-engineering bestudeerd en bestuurd zou moeten worden – en of het al dan niet serieus overwogen moet worden. Deze gesprekken moeten klimaatgevoelige gemeenschappen, inheemse volkeren en landen van het mondiale zuiden betrekken.

Het rapport van onze commissie pleit voor een programma dat multidisciplinair onderzoek, betrokkenheid van het publiek en belanghebbenden, en doordachte grenzen en richtlijnen voor onderzoek met elkaar verweeft. Dit programma moet samenwerking en capaciteitsopbouw vergemakkelijken, een meer demografisch en geografisch diverse onderzoeksgemeenschap ondersteunen, gelijke deelname mogelijk maken en strategieën prioriteren die vertrouwen, transparantie en legitimiteit opbouwen.

Geo-engineering roept grote technische, sociale en ethische vragen op die door onderzoek moeten worden geïnformeerd, maar niet adequaat kunnen worden beantwoord door een kleine groep experts. En ongeacht wat we leren door geo-engineeringonderzoek, één ding is duidelijk: Het verminderen van emissies, het koolstofvrij maken van economieën en het ondersteunen van aanpassing aan huidige en toekomstige klimaateffecten moeten centraal staan.

Geschreven door James W. Hurrell, Hoogleraar en Scott Presidential Chair in Milieuwetenschap en Techniek, Colorado State University; Ambuj D Sagar, Oprichtend Hoofd, School voor Openbaar Beleid, en Vipula en Mahesh Chaturevdi Professor in Beleidsstudies, The Indian Institute of Technology Delhi, en Marion Hourdequin, Hoogleraar Filosofie, Colorado College. Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.