Als onderdeel van de Overeenkomst van Parijs in 2015 spraken bijna 200 wereldleiders af om de uitstoot van broeikasgassen te beteugelen en ernaar te streven de temperaturen op 1,5 graden Celsius boven het pre-industriële niveau te houden om een ​​gevaarlijke en onomkeerbare klimaatverandering tegen het einde van de eeuw te voorkomen.

Op dit moment beschouwen klimaatwetenschappers verwarming van twee graden boven het pre-industriële niveau als de drempel voor het broeikaseffect. Na dit punt zal extreem weer waarschijnlijker worden – wat de risico’s van stormen, droogtes en een stijging van de zeespiegel verhoogt. Gevolgen zijn voedsel- en waterschaarste en toegenomen migratie naarmate delen van de planeet onbewoonbaar worden.

Als de mondiale emissies doorgaan op hun huidige traject, schatten sommige wetenschappers dat we de limiet van twee graden tegen 2050 zullen overtreffen. En met Donald Trump klaar om de VS uit de Overeenkomst van Parijs te trekken, lijkt de kans om het gestelde doel te bereiken nog minder waarschijnlijk.

In de afgelopen decennia hebben wetenschappers van over de hele wereld gesproken over het potentieel van geo-engineering – de opzettelijke manipulatie van de omgeving die in theorie de planeet zou kunnen koelen en zou helpen het klimaat te stabiliseren.

Er zijn twee belangrijkste soorten geo-engineering. De eerste omvat het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer en het opslaan ervan. Dit gebeurt al op industriële schaal, maar het is op dit moment niet doeltreffend genoeg om de enorme emissieniveaus op te vangen. Het andere type, beheer van zonnestraling, is radicaler – een poging om de hoeveelheid zonlicht die door de planeet wordt geabsorbeerd, te verminderen door het weer te geven.

Er zijn veel manieren om dit te doen voorgesteld. Een van de meest besproken (en meest risicovolle) is de injectie van reflecterende aerosolen in de bovenste atmosfeer. Dit plan is gebaseerd op het koelende effect van vulkanen: zwaveldioxide uitgestoten in een uitbarsting veroorzaakt de vorming van druppels zwavelzuur. Deze reflecteren het zonlicht weg, waardoor een verkoelend effect ontstaat. Maar dit plan kan ook heel verkeerd gaan. Het zwavelzuur kan de ozonlaag afstropen, waardoor de aarde volledig wordt blootgesteld aan de straling van de zon.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Science bespreken Ulrike Lohmann en Blaž Gasparini, van de ETH Zürich, in Zwitserland, een variatie op dit idee: het dunner worden van cirruswolken om de langegolfstraling die vanaf de aarde komt, te richten.

Cirruswolken zijn dunne en onregelmatige wolken die zich op grote hoogten vormen en niet veel zonnestraling reflecteren de ruimte in, waardoor een broeikaseffect ontstaat. Hoe hoger de hoogte waarop ze zich vormen, hoe groter het opwarmeffect op het klimaat. En in een warmer klimaat, vormen zich cirruswolken op grotere hoogten.

Dus wat als we ze kwijt zijn? Deze wolken kunnen worden uitgedund – wat leidt tot een vermindering van hun opwarmeffect – door ze te bezaaien met aerosoldeeltjes zoals zwavelzuur of salpeterzuur, die fungeren als “ijskiemvormende deeltjes” of INP’s. Als deze worden geïnjecteerd in het niveau van de atmosfeer waar zich cirruswolken vormen, zou de manier waarop ze zich vormen worden veranderd, wat resulteert in dunnere wolken die minder opwarmend werken.

“Het maximale potentieel voor cirrus seeding zou worden bereikt door alle cirruswolken te verwijderen”, schrijven ze. “Als cirrusuitdunning werkt, zou het de voorkeur verdienen boven methoden die gericht zijn op veranderingen in zonnestraling, zoals stratosferische aërosolinjecties, omdat cirrusuitdunning het broeikasgas beter opwarmt.”

Maar Lohmann en Gasparini waarschuwen dat het plan grote nadelen met zich meebrengt. Het zou, zeggen ze, kunnen leiden tot nog meer cirruswolken die gevormd worden, wat de opwarming van de aarde in het proces verergert.

climate change
De zon komt op boven een olieveld in California’s Monterey Formation.DAVID MCNEW / GETTY IMAGES

“Onbedoelde cirrusvorming is vooral uitgesproken als de geënte INP’s beginnen met het creeëren van ijs bij zeer lage relatieve vochtigheden …. Als cirruszaaien niet zorgvuldig gebeurt, kan het effect extra opwarming zijn in plaats van de beoogde koeling. Als het zorgvuldig gebeurt, moet het negatieve stralingseffect van cirruszaad sterker zijn in een warmer klimaat, waarin het algemene stralingseffect van cirruswolken groter zal zijn. “

Vanwege de gevaren zeggen de wetenschappers dat elk plan om cirruswolken te verdunnen beperkt moet blijven tot specifieke tijden en plaatsen, waar het het meest effectief zou zijn. “In tegenstelling tot methoden voor het beheer van zonnestraling, is cirruszaaien effectiever bij hoog dan bij lage breedtegraden. Een kleinschalige inzet van cirruszaaien zou daarom kunnen worden overwogen, bijvoorbeeld in het noordpoolgebied om verder smelten van Arctisch zee-ijs te voorkomen, zeggen ze, maar de wetenschappers voegen eraan toe dat er veel vragen zijn die moeten worden beantwoord voordat cirrusuitdunning kan verder worden onderzocht.

“Het is ook belangrijk om te onthouden dat cirrusverdunning, zoals zonnestralingbeheer, de CO2-toename in de atmosfeer en de resulterende oceaanverzuring niet kan voorkomen”, concluderen ze. “Voorlopig moet het dunner worden van de cirruswolk gezien worden als een gedachte-experiment dat helpt om cirruswolkvormingsmechanismen te begrijpen.”