Klimaatmodellen suggereren dat verkleuring van wolken boven zee een super El Niño negen maanden lang voor ongeveer de helft kan afzwakken. Volgens Mat Collins van de Universiteit van Exeter is opschalen technisch onzeker en kunnen de effecten in de praktijk heel anders uitpakken.
Onderzoekers kijken naar een omstreden vorm van geo-engineering om de kracht van El Niño te drukken: verkleuring van mariene wolken, waarbij zoutwaterdruppels in de lucht worden gesproeid om wolken witter en reflectiever te maken. In klimaatmodellen zou zo’n ingreep de kettingreactie achter een super El Niño vroeg kunnen afremmen, stelt klimatoloog Jessica Wan van de Scripps Institution of Oceanography (UC San Diego). De techniek is getest op de bekende El Niño-jaren 1997-1998 en 2015-2016, perioden die wereldwijd weer en temperatuurpatronen ontregelen en via die route ook Europa raken. Mat Collins van de Universiteit van Exeter waarschuwt dat het opschalen van de benodigde waterhoeveelheden technisch onzeker is en dat bijeffecten, zoals onverwachte La Niña-extremen met risico’s voor onder meer de Hoorn van Afrika, lastig te voorspellen blijven.
De inzet: sneller afkoelen van het oostelijk deel van de Stille Oceaan
In de simulaties draait alles om de temperatuur aan het oceaanoppervlak in de oostelijke Stille Oceaan, want dat is de fysieke hefboom die de onderzoekers gebruiken. El Niño warmt de atmosfeer op en laat de mondiale temperatuur stijgen; in de studie wordt ook verwezen naar onderzoek dat een zeer intense El Niño in de Stille Oceaan in opbouw ziet, met mogelijk grote gevolgen.
De modelaanpak probeert de terugkoppelingen te doorbreken die El Niño voeden. Koelere oppervlaktemperaturen versterken de passaatwinden, die warm water weer westwaarts duwen, terwijl tegelijk meer koud water vanuit de diepte kan opwellen. Dat mechanisme is bekend uit observaties en modelstudies, maar hier wordt het doelbewust aangezet via ingrepen in bewolking.
“We kunnen als het ware het dominospel aan het begin stoppen met mariene wolkenverkleuring.”
Jessica Wan, klimatoloog (Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)
Waarom bosbranden in 2019-2020 ineens relevant werden
Het onderzoeksschip Riverside Oceanic, een blauw onderzoeksvaartuig uitgerust met wetenschappelijke instrumenten en apparatuur voor oceanografisch onderzoek. Beeld: Sydney Institute of Marine Science.
Het idee voor het modelscenario kwam uit een opvallend verloop van het klimaat in 2019-2020. Na een Australische zomer met zeer grote bosbranden volgde snel een krachtige La Niña, de tegenfase van El Niño die de mondiale temperatuur juist drukt.
Onderzoekers ontdekten destijds dat rookdeeltjes in de lucht de wolken helderder maakten en zo de oostelijke Stille Oceaan afkoelden. In dezelfde lijn laat de studie, mede op basis van werk van medeauteurs Nan Rosenbloom en Chih-Chieh Jack Chen van het National Center for Atmospheric Research (NCAR), zien hoe zulke extra reflecterende wolken afkoeling kunnen starten en kunnen blijven doorwerken, want de koudefase hield drie winters aan, terwijl La Niña volgens de auteurs normaal na één of twee winters uitdooft.
Techniek op papier: negen maanden sproeien, maar hoeveel water vraagt dat?
In de modellen wordt mariene wolkenverkleuring uitgevoerd door in zeer bewolkte oceaangebieden fijne zoutwaterdruppels te verstuiven. Het doel is meer zonlicht terug de ruimte in te kaatsen en zo specifiek de oostelijke Stille Oceaan af te schermen, precies waar de El Niño-terugkoppeling op temperatuur leunt.
Het team van Wan rekende door wat er zou gebeuren bij negen maanden aan sproeien. In beide doorgerekende extreme El Niño-jaren liet het model de opwarming bijna halveren en eindigde de gebeurtenis al in januari, enkele maanden eerder dan zonder ingreep.
Zo’n missie zou hoeveelheden zeewater vragen die “de huidige technologie nog niet kan onttrekken”, staat in het onderzoek. De studie blijft daarmee op het niveau van modelmatige haalbaarheid, niet van een direct uitvoerbaar plan op zee.
Goed om te weten Het model volgt de effecten slechts over twee jaar, waardoor langetermijngevolgen buiten beeld blijven, ook als een korte ingreep maanden doorwerkt in het klimaatsysteem.
De wolkenfeedback is de joker in het spel
Mat Collins, hoogleraar klimaatwetenschap aan de Universiteit van Exeter, wijst op een bekende onzekerheid in klimaatmodellen, namelijk hoe lage bewolking reageert op opwarmende oceanen. In de echte wereld kan opwarming juist lage wolken doen verdwijnen, wat extra opwarming geeft, en zo opnieuw bewolking verdringt.
Collins koppelt die onzekerheid direct aan de technische lat. “In een model waarin de wolkenterugkoppeling sterker is, moet je meer aerosolen injecteren; de experimenten lijken nu al dicht bij de grens van wat technisch haalbaar is,” zegt hij. Meer helderheid vragen van wolken betekent meer zoutdeeltjes, dus hogere eisen aan schepen, energie en logistiek op open zee.
Bijeffecten: de La Niña die je niet bestelt
De auteurs zien in hun eigen uitkomsten een waarschuwing voor onbedoelde gevolgen. In beide simulaties startte La Niña na El Niño eerder dan verwacht, en in het scenario dat de omstandigheden van 2015-2016 nabootst ook duidelijk intenser.
Sterke La Niña-episodes hebben eerder neerslagpatronen verstoord en bijgedragen aan grootschalige hongersnood in kwetsbare regio’s, waaronder de Hoorn van Afrika, schrijft de studie.
Als een gerichte ingreep in één oceaangebied grootschalige klimaatpatronen kan verschuiven, wordt internationale afstemming onvermijdelijk, zelfs wanneer het bij modellen blijft. De simulaties zijn uitgewerkt in Science Advances en bouwen voort op een eerdere technische verkenning op arXiv.
