Energie
Klimaatmodellen wijzen op toenemend belang van geo‑engineering in de komende jaren
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
Naarmate de zeespiegel stijgt, vormt dit een uitdaging; wetenschappers hebben een manier gevonden om dit effect van klimaatverandering, veroorzaakt door opwarming van de aarde, te bestrijden. Dit fenomeen, bekend als opwarming van de aarde, verwijst naar de stijgende temperatuur van de planeet en is een van de grootste bedreigingen van vandaag.
Langdurige verschuivingen in temperaturen en weerpatronen zijn een natuurlijk verschijnsel dat al lange tijd plaatsvindt. Wetenschappers stellen echter dat sinds de 19e eeuw het tempo van deze verandering aanzienlijk is toegenomen, voornamelijk door menselijke activiteiten.
Opwarming van de aarde treedt op wanneer broeikasgassen zoals koolstofdioxide, lachgas en methaan zonlicht en zonne‑straling absorberen. Deze verontreinigende stoffen houden vervolgens de warmte vast, waardoor de temperaturen stijgen. Wetenschappers schrijven dit toe aan hetere hittegolven, bosbranden, vaker voorkomende droogtes, krachtigere orkanen, zwaardere neerslag en verscherpte weerpatronen.
Een ander effect van de opwarming van de aarde, zoals eerder genoemd, is de stijgende zeespiegel veroorzaakt door het smelten van gletsjers en ijsplaten van de aarde. Voorspellingen geven aan dat de zeespiegelstijging alleen al door Groenland tegen 2100 ongeveer 10 cm kan bedragen. De toekomst van de ijsplaat en haar langetermijnstabiliteit hangen echter af van de mate van zomeropwarming die ze ondergaat.
Om de effecten van klimaatverandering te beperken en de dichtbevolkte kustgebieden te beschermen tegen onbewoonbaarheid, stellen wetenschappers verschillende oplossingen voor, waaronder geo‑engineering, dat erop gericht is aspecten van de natuurlijke systemen van de aarde – zoals bodems, oceanen en atmosfeer – te wijzigen om klimaatverandering tegen te gaan.
Geo‑engineering omvat grootschalige, bewuste, door de mens gemaakte ingrepen, waardoor de mogelijkheid ontstaat om het milieu te manipuleren om de slechtste opwarmingsscenario’s te voorkomen. Er zijn voornamelijk twee soorten geo‑engineeringstrategieën: beheer van zonnestraling (SRM) en verwijdering van koolstofdioxide (CDR).
SRM, of zonne‑geo‑engineering, probeert de planeet af te koelen door een klein deel van de zonne‑energie terug te reflecteren naar de ruimte. Voorgestelde methoden omvatten albedo‑verhoging, ruimte‑reflectoren en stratosferische aerosolen.
Intussen richt CDR, of koolstof‑geo‑engineering, zich op het verwijderen van opwarmende stoffen zoals CO2 uit de atmosfeer via technieken zoals herbebossing, biochar, lucht‑captatie, oceaanbemesting, verhoging van de alkaliniteit van de oceaan en versnelde verwering.
Een andere techniek, cloud‑seeding, heeft tot doel de winterse sneeuwval te vergroten en het sneeuwpakket in de bergen te verhogen, waardoor vervuiling wordt aangepakt en de natuurlijke watervoorziening voor omliggende gemeenschappen wordt uitgebreid. Talrijke studies over cloud‑seeding hebben aanzienlijke successen gerapporteerd.
Het redden van de verslechterende gletsjers via geo‑engineering
Gezien het potentieel van geo‑engineering heeft een internationaal team van onderzoekers van de Universiteit van Lapland, Finland, en het Institute of Low‑Temperature Sciences van de Hokkaido‑universiteit zich verzameld om de geo‑engineeringtechniek genaamd stratosferische aerosolinjectie (SAI) toe te passen op het smelten van ijsplaten.
Bij deze methode worden aerosolen kunstmatig in de tweede laag van de atmosfeer van de aarde, d.w.z. de stratosfeer, gebracht via vliegtuigen of hoogvliegende ballonnen. Dit creëert een koelend effect door de albedo te verhogen en globale verduistering te veroorzaken.
Volgens het Parijsakkoord van 2015 hebben landen zich gecommitteerd tot het verminderen van broeikasgasemissies met als doel het verlies van ijsplaten te beperken tot tussen een derde en een helft van de huidige niveaus. De studie stelt echter dat het induceren van extra afkoeling door aerosolen in de stratosfeer te injecteren met ongeveer een kwart van de snelheid van de uitbarsting van de Mt. Pinatubo in de Filipijnen, het ijsplaatverlies met ongeveer 30 % kan verminderen ten opzichte van de reducties die haalbaar zijn via de emissiedoelstellingen van het Parijsakkoord.
Toen de Mount Pinatubo in de Filipijnen uitbarstte, injecteerde ongeveer 15 miljoen ton zwaveldioxide in de stratosfeer, wat leidde tot een daling van 0,6 graad Celsius in de gemiddelde wereldtemperatuur gedurende de volgende 15 maanden.
Nu willen wetenschappers met SAI die vulkanische uitbarsting nabootsen. Deze aerosol‑geo‑engineeringmethode behoudt de grootte van zowel de kleinere gletsjers als de gletsjers die dicht bij hun huidige omvang blijven.
Bij het onderzoeken van de effectiviteit van het gebruik van SAI om het verwachte ijsverlies in Antarctica te vertragen, wees een studie uit november 2023 uit dat het ijsverlies in de regio kan worden vertraagd door SAI toe te passen. De resultaten hangen echter af van de locatie van de aerosolinjectie. Het plaatsen van de deeltjes tussen 30° N en 30° S, met de meerderheid op het zuidelijk halfrond, bleek het grootste potentieel te hebben om het Antarctische ijsverlies te vertragen.
Nu proberen onderzoekers deze methode in Groenland, waar onder andere de Jakobshavn‑, Zachariae‑Isstrøm‑ en Petermann‑gletsjers tot de snelst verslechterende gletsjers ter wereld behoren.
Volgens de studie, gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research, kan de stijging van het aardoppervlak en de zeespiegel (SLR) als gevolg van dynamisch verlies van de ijsplaten en oppervlakte‑smelt potentieel worden gemitigeerd door de ijsplaat en oceanen af te koelen via zonne‑geo‑engineering.
Om de bijdrage van de zeespiegelstijging (SLR) van de Groenlandse ijsplaat te schatten, gebruikte het team twee dynamische modellen die werden aangestuurd door veranderingen in de oppervlakte‑massabalans (SMB). Een van de modellen omvat Representative Concentration Pathway (RCP) 4.5, een methode om de mogelijke evolutie van het toekomstige klimaat te modelleren, aangenomen door het Intergouvernementeel Panel over Klimaatverandering (IPCC). Het andere model is het Geoengineering Model Intercomparison Project G4.
Gedurende de periode 2020–2090 blijkt het massaverlies onder G4 ongeveer 31 %–38 % te bedragen. Terwijl de verliezen door afkalving variëren, wijzen beide modellen op aanzienlijke ijs‑discharge‑verliezen, tussen 15 % en 42 %. Het kwantificeren van ijsberg‑afkalving, het breken van ijsblokken van de rand van een gletsjer, blijft een uitdagende taak met betrekking tot het verlies van Groenlands ijs.
Om de potentiële effecten van SAI te bestuderen, gebruikten onderzoekers het SICOPOLIS‑model (een 3D/thermodynamisch model dat de evolutie van grote ijsplaten en ijskap simuleren). Het team simuleerde de veranderingen in de Groenlandse ijsplaat voor de periode 1990–2090 onder de scenario’s RCP8.5, RCP4.5 en GeoMIP G4.
De simulaties toonden aan dat stratosferische aerosolinjectie van zwaveldioxide een “duidelijk beschermend effect” heeft op de ijsplaten van Groenland.
Onder RCP8.5, het slechtste klimaatscenario gekenmerkt door de hoogste emissies en voortdurende opwarming, komt het verwachte ijsverlies overeen met een zeespiegelstijging van ongeveer 90 mm. Overstappen naar RCP4.5, een scenario dat een middenweg vertegenwoordigt met emissieniveaus die onder de huidige omstandigheden haalbaar zijn, zou het verwachte ijsverlies overeenkomen met een zeespiegelstijging van ongeveer 60,6 mm. Onder GeoMIP G4, dat RCP4.5 combineert met de injectie van 5 miljoen metrische ton zwaveldioxide per jaar tussen 2020–2070, zou het ijsverlies beperkt blijven tot slechts een stijging van 37,6 mm in de zeespiegel.
De resultaten bleken vergelijkbaar te zijn wanneer al deze scenario’s werden geëvalueerd met behulp van het Elmer/Ice‑model, een ander gespecialiseerd model voor snel veranderende ijsplaten.
“Hoewel deze studie aantoont dat SAI kan bijdragen aan de bescherming van de Groenlandse ijsplaat, en daarmee mogelijk al het andere ijsdek op aarde, is geo‑engineering een zeer controversieel onderwerp.”
– Professor Ralf Greve, die de studie samen met professor John C. Moore leidde
Hij voegde toe:
“Het grootste probleem is dat het alleen de symptomen van de opwarming van de aarde aanpakt, niet de onderliggende oorzaken – en het kan zelfs de veranderingen die nodig zijn om de oorzaken aan te pakken, vertragen. Bovendien, gezien de enorme complexiteit van de natuurlijke systemen op aarde, is het onmogelijk om precies te voorspellen welke positieve en negatieve uitkomsten kunnen voortvloeien.”
Is geo‑engineering de toekomst van klimaatoplossingen?
De wetenschap achter geo‑engineering is veelbelovend, maar nog grotendeels onontgonnen. Het blokkeren van de zonnewarmte om de voortdurende stijging van de wereldtemperaturen tegen te gaan lijkt een vrij duidelijke en effectieve methode. Dergelijke plannen kunnen echter andere langdurige effecten op het klimaat hebben.
Er is betoogd dat het willekeurig toepassen van technieken zoals SAI niet alleen onverenigbaar is met duurzame ontwikkeling, maar ook in strijd is met klimaatrechtvaardigheid. Dergelijke kwesties kunnen een nieuwe bron van geopolitieke spanning vormen. Bovendien heeft de implementatie van dergelijke maatregelen een variërende impact op de voedselproductie.
Zoals een studie opmerkte, zullen bij een gematigde klimaatinmenging diegenen in de gematigde breedtegraden, Noord‑Amerika en Eurazië waarschijnlijk een toename van de voedselproductiviteit zien dankzij SAI. Ondertussen kan een grote hoeveelheid atmosferische zwavelspuiting leiden tot een toename in Midden‑Amerika, Mexico, het Caribisch gebied en de bovenste helft van Zuid‑Amerika, delen van het Midden‑Oosten, het grootste deel van Afrika en India, heel Zuidoost‑Azië en het grootste deel van Australië.
Dit laat zien dat koude regio’s mogelijk geen dergelijke interventies verkiezen, aangezien zij kunnen profiteren van opwarming door klimaatverandering, in tegenstelling tot meer tropische landen die hoge niveaus van interventie kunnen verkiezen om koelere temperaturen te bereiken en zo meer gewassen te kunnen verbouwen.
Maar dat is nog niet alles. In 2020 ontdekten MIT‑wetenschappers dat voorstellen voor zonne‑geo‑engineering ook de extratropische stormbanen kunnen verzwakken. Dit leidt tot minder krachtige winterstormen en tot stilstaande omstandigheden in de zomer. Het beïnvloedt bovendien de circulatie van oceaanwater en daarmee de stabiliteit van ijsplaten. Het keert de klimaatverandering dus niet simpelweg om, maar kan potentieel “nieuwe veranderingen in het klimaat te veroorzaken.”
Daarom geloven velen dat geo‑engineering een tijdelijke oplossing is voor de klimaatcrisis. In het afgelopen decennium hebben echter veel onderzoekers studies uitgevoerd om te onderzoeken of geo‑engineering ons werkelijk een serieuze alternatieve oplossing kan bieden.
Dergelijke technieken zijn het verkennen waard omdat de vermindering van emissies momenteel erg traag verloopt om een directe impact op klimaatverandering te hebben. Bovendien bieden sommige technieken, zoals licht‑reflecterende methoden, voordelen op het gebied van omkeerbaarheid, snelheid en relatieve kosteneffectiviteit.
Onlangs merkten David W. Keith, professor geofysische wetenschappen en oprichter‑faculteitsdirecteur van het Climate Systems Engineering‑initiatief aan de Universiteit van Chicago, en Wake Smith, docent aan de Yale School of Environment en onderzoeker aan de Harvard Kennedy School, in een MIT‑artikel op dat de inzet van geo‑engineering op kleine schaal moet plaatsvinden.
Met betrekking tot SAI suggereren de auteurs dat een groep landen binnen ongeveer vijf jaar een sub‑scale inzet start om duidelijke veranderingen in de samenstelling van de stratosfeer te bewerkstelligen. Ze schreven:
“Een goed beheerde sub‑scale inzet zou onderzoek ten goede komen door belangrijke onzekerheden over SAI te verminderen.”
Hoewel een directe grootschalige inzet zowel onverstandig als onwaarschijnlijk is, zal een langzamer begin ons een geleidelijke omkering van de opwarming bieden. Dit vergemakkelijkt optimalisatie en verkleint de kans op onverwachte effecten.
De sub‑scale inzet over een decennium zou de opslag‑ en verspreidingstechnologieën voor een grootschalige inzet demonstreren. Het zou de monitoringsmogelijkheden beoordelen en verduidelijken hoe sulfaat door de stratosfeer wordt vervoerd en hoe het interacteert met de ozonlaag. Over het geheel genomen zal dit ons een beter begrip geven van de wetenschappelijke en technologische barrières voor grootschalige inzet. David zei:
“Als we correct zijn dat dergelijke sub‑scale inzetten haalbaar zijn, dan moeten beleidsmakers zich eerder dan nu algemeen wordt aangenomen, confronteren met zonne‑geo‑engineering — haar belofte en ontwrichtende potentieel, en haar ingrijpende uitdagingen voor mondiale governance.”
Voorlopig blijft de focus voor iedereen op meer onderzoek, zoals de Climate Overshoot Commission aantoonde door te pleiten voor het stopzetten van experimentele geo‑engineeringmethoden totdat ze grondig zijn onderzocht.
Een UNESCO‑rapport uit november 2023 heeft ook opgeroepen tot het beoordelen van de ethische, sociale en culturele risico’s van dergelijke methoden en heeft een verbod op de bewapening ervan geëist. Het riep ook landen op om overeenkomsten te sluiten om risico’s van ongelijke ruimtelijke verdeling van de effecten te vermijden.
Daarnaast stelde het rapport dat politieke of economische belangen geen invloed mogen hebben op wetenschappelijk onderzoek naar geo‑engineering. Het voegde daaraan toe:
“Het delen van wetenschappelijke kennis en onderzoeksdata is een wereldwijde verantwoordelijkheid voor iedereen die betrokken is bij klimaatonderzoek, inclusief klimaat‑engineering, om geïnformeerd beleid en publiek debat over klimaatverandering te waarborgen.”
Deze constante stroom van kritiek op geo‑engineeringmethoden is vooral sinds vorig jaar toegenomen, wat wijst op een groeiende discussie en debat over deze nieuwe manier om het klimaat van de aarde te wijzigen.
In feite stelt een studie van eind vorig jaar dat blootstelling aan informatie over klimaatverandering de publieke steun voor de controversiële klimaatbeleidsmaatregel voorspelt. Volgens de studie vormt blootstelling aan informatie de basis voor steun aan onderzoek en inzet, wat sterker was in de VS.
Volgens de studie is de steun voor SAI het hoogst in China en het laagst in Canada en de Verenigde Staten, terwijl Duitsland, Zwitserland en het VK in het midden liggen. Evenzo werd gemeld dat de steun voor SAI hoger is in het mondiale zuiden dan in het mondiale noorden. In het mondiale noorden was de steun zwakker in Japan en Zuid‑Korea dan in Australië, wat wijst op een Oost‑West‑splitsing.
De Amerikaanse regering kondigde in 2022 een vijfjarenplan aan om zonne‑geo‑engineering te bestuderen om tijdelijk de effecten van de opwarming van de aarde te verminderen. Dit is een duidelijke aanwijzing voor de groeiende prominentie van geo‑engineering in discussies over klimaatbeleid. En hoewel geo‑engineering gevaarlijk lijkt, helpt het ons zeker meer tijd te winnen om klimaatverandering aan te pakken.
Bedrijven die strijden tegen klimaatverandering
Laten we nu een paar namen bekijken die klimaatverandering bestrijden met innovatieve methoden.
#1. Climate AI
Dit bedrijf maakt gebruik van machine learning, klimaatdata, klimaatmodellen en satellietbeelden ter plaatse voor gedetailleerd inzicht in toekomstige weerpatronen om boeren te helpen weloverwogen beslissingen te nemen en de toekomst van de landbouw vorm te geven. De klimaat‑resilientietechnologie streeft ernaar toeleveringsketens en wereldeconomieën klimaatbestendig te maken. Climate.AI werkt samen met voedsel‑ en landbouwbedrijven over de hele wereld.
#2. Microsoft
Deze technologische gigant heeft zich gecommitteerd om tegen 2030 koolstof‑negatief te zijn, en binnen nog twee decennia wil het alle broeikasgasemissies die het ooit heeft geproduceerd compenseren.
In 2017 lanceerde Microsoft (MSFT ) AI for Earth om innovatieve oplossingen te ontwikkelen voor het beheer van de natuurlijke systemen van de aarde. Het ondersteunt momenteel meer dan 950 projecten en heeft wereldwijd meer dan 20 oplossingen ingezet.
MSFT Prijsgrafiek
Het bedrijf heeft een marktkapitalisatie van $3 biljoen, met aandelen (MSFT) die handelen tegen $406,60, een stijging van 7,83 % YTD. Het bedrijf rapporteerde een omzet (TTM) van $227,58 mrd en heeft een EPS (TTM) van 11,06 en een P/E (TTM) van 36,67. Het betaalt een dividendrendement van 0,74 %.
Laatste woord
Geo‑engineering biedt veel voordelen op het gebied van klimaatmitigatie, temperatuurdaling, landbouwproductiviteit en behoud van biodiversiteit. Onderzoek toont aan dat het ons uiteindelijk kan helpen de effecten van klimaatverandering te mitigeren en de planeet te redden.
Het is echter niet zonder risico’s, en gezien de brede impact moet dit grotendeels nieuwe vakgebied uitgebreid worden onderzocht. Met meer onderzoek, voldoende investeringen en toezicht kunnen deze innovatieve oplossingen een essentieel onderdeel worden van de gecontroleerde wereldwijde mitigatie‑inspanning in de komende jaren.
