Ontvang meer wetenschappelijk nieuws op deze manier …
Word lid van de Connect-nieuwsbrief voor geweldig wetenschappelijk nieuws, features en exclusieve primeurs. Onze duizenden abonnees kunnen het niet mis hebben.
Landen over de hele wereld hebben in de eerste maanden van 2020 ongekende maatregelen genomen om de verspreiding van COVID-19 tegen te gaan. Op zijn hoogtepunt zat een derde van de wereldbevolking vast. Wereldwijd daalde het autoverkeer met 50%, het aantal vluchten kelderde met 75% en de industriële activiteit daalde met ongeveer 35%.
Met zoveel geparkeerde auto’s, vliegtuigen aan de grond en fabrieken gesloten, daalde de wereldwijde uitstoot van kooldioxide (CO₂) met ongeveer 17% vergeleken met dezelfde periode in 2019. Maar broeikasgassen zoals CO₂ waren niet de enige uitstoot die daalde, en niet alle vervuiling verwarmt de planeet. Sommige van de industriële activiteiten die stopten – met name de zware industrie, waaronder de staal- en cementproductie – produceerden ook aerosols. Dit zijn kleine deeltjes die wekenlang in de atmosfeer blijven hangen en de warmte van de zon weerkaatsen.
Eerdere studies hebben gesuggereerd dat als veel van deze industriële processen plotseling zouden worden stopgezet, dit zou leiden tot opwarming op korte termijn omdat de atmosfeer het reflecterende effect van aerosols zou verliezen. Maar toen de lockdown de lucht opklaarde , steeg de temperatuur niet omhoog.
In nieuw onderzoek is te zien dat lockdown een verwaarloosbaar effect had op de temperatuur op aarde. Dus wat is er werkelijk gebeurd?
Klimaat en chemie
Zwaveldioxide (SO₂) gas wordt voornamelijk geproduceerd in industriële processen waarbij steenkool wordt verbrand. In de atmosfeer reageert het onder vorming van witte sulfaataerosolen. Deze deeltjes compenseren een deel van de opwarming die wordt veroorzaakt door broeikasgassen zoals CO₂ door zonlicht terug de ruimte in te reflecteren, in een proces dat bekend staat als global dimming. Als SO₂ de enige vervuilende stof was waarvan de uitstoot daalde, zouden we verwachten dat de temperatuur op aarde zou stijgen.
Roet, ook wel bekend als zwarte koolstof, wordt ook gemaakt bij het verbranden van vuile brandstoffen en wordt in grote hoeveelheden uitgestoten door oudere auto’s. Omdat roet zwart is, absorbeert het zonlicht en verwarmt het de atmosfeer. Auto’s en vliegtuigen stoten ook veel stikstofoxiden (NOₓ) uit, gassen die ozon maken in de lagere atmosfeer, waar het fungeert als broeikasgas dat de planeet verwarmt. Satellietbeelden in maart en april lieten een enorme reductie van NOₓ in Europa zien toen nationale lockdowns van kracht werden.
De verschillende gassen en aërosolen die we uitstoten, dragen bij aan de opwarming van de aarde of het dimmen van de aarde. Dus om te bepalen hoe lockdown de temperatuur op aarde beïnvloedde, is het een kwestie van uitzoeken welk effect domineerde.
Er zijn een reeks computermodelsimulaties uitgevoerd van de atmosfeer tijdens de lockdowns, in tegenstelling tot wat verwacht werd als de pandemie nooit had plaatsgevonden. We hebben in het model de beste schattingen ingevoerd van hoeveel emissies van SO₂, zwarte koolstof en NOₓ zijn gedaald door de industrie, het transport en de vliegtuigen voor de periode tussen half februari en half juni.
De modelsimulaties toonden aan dat reducties van deze verschillende verontreinigende stoffen slechts een kleine en tijdelijke invloed hadden op het klimaat, in het algemeen, gedeeltelijk vanwege hun tegengestelde effecten. Dit klinkt misschien als een saaie conclusie, maar er zijn belangrijke lessen uit te trekken.
Welke sectoren het meest werden getroffen, was enorm belangrijk. De grootste emissiereducties vonden plaats in de transportsector, waar de uitstoot van NOₓ en zwarte koolstof bijzonder hoog is. Dit compenseerde grotendeels de opwarming die anders zou zijn ontstaan door de daling van de SO₂ veroorzaakt door de vertraging in de zware industrie.
De wereldwijde gemiddelde temperatuur veranderde weinig, maar er waren regionale verschillen. Het Midden-Oosten was bijvoorbeeld koeler omdat minder zwarte koolstof in de lucht betekende dat het sterk reflecterende woestijnzand meer zonne-energie terug de ruimte in kon sturen. Andere regio’s, zoals Oost-China, zagen in het algemeen meer verwarming, omdat ze een van de grootste verminderingen van de industriële SO₂-uitstoot hadden. Deze verschillen in verwarmingspatronen kunnen weersystemen beïnvloeden, zoals moessoncycli .
Dit zijn modelsimulaties – ze zijn niet perfect, maar ze zijn tot noch toe de beste methode om mondiale atmosferische veranderingen te onderzoeken. Het simuleren van de effecten van al deze verschillende verontreinigende stoffen is moeilijk. In feite is de strijd om te simuleren hoe aerosolen het klimaat beïnvloeden een van de redenen waarom we niet precies kunnen voorspellen hoe warm het klimaat zal worden.
De lockdown bood een onschatbare test voor theorieën over hoe verontreinigende stoffen het klimaat beïnvloeden. Op basis hiervan kunnen modellen verbeteren en betere voorspellingen doen. Wetenschappers zullen ook beter weten hoe een strategie te plannen die de uitstoot van verschillende sectoren vermindert zonder een plotselinge en sterke toename van de opwarming van de aarde uit te lokken.
Het post-pandemische klimaat
De langetermijneffecten van de pandemie op ons klimaat zullen meer bepaald worden door wat er gebeurt met langlevende broeikasgassen , zoals CO₂ en methaan. Deze blijven respectievelijk eeuwen en decennia in de atmosfeer, vergeleken met enkele dagen tot weken voor NOₓ, SO₂ en zwarte koolstof. De CO₂-uitstoot daalde tijdens lockdown, maar niet genoeg om de groei van de atmosfeer te stoppen. De opwarming van de aarde stopt pas als de uitstoot nul is .
Het lijkt misschien ontmoedigend dat de bijna stillegging van de samenleving niet leidde tot een voldoende grote vermindering van de uitstoot om klimaatverandering te stoppen. Maar dit toont alleen maar de grenzen aan van minder doen van de dingen die we normaal doen, in plaats van de manier waarop onze economieën en infrastructuur worden aangedreven te veranderen. Hoewel lockdown-maatregelen hebben geleid tot een tijdelijke vermindering van de uitstoot, zijn er betere manieren om dit te doen die minder schade toebrengen aan de samenleving en de mensen.
Alleen een doorslaggevende verschuiving van fossiele brandstoffen zal de temperatuur op aarde stabiliseren. Daarom zullen de beslissingen die regeringen nemen om de economische groei na COVID-19 nieuw leven in te blazen, cruciaal zijn. De financiële crisis van 2008 veroorzaakte een vergelijkbare vertraging, maar de uitstoot herstelde zich al snel als een direct gevolg van economische reddingspakketten die zwaar in fossiele brandstoffen investeerden. We kunnen het ons niet veroorloven om dezelfde fout opnieuw te maken.