Het krachtige broeikasgas methaan is medeverantwoordelijk voor klimaatverandering en komt in toenemende concentraties in de atmosfeer voor. Het zou verantwoordelijk zijn voor 30% van de wereldwijde opwarming. Onderzoekers ontdekten al jaren geleden dat Saharazand methaan uit de lucht kan halen, maar recent hoe dat proces in elkaar steekt. De precieze impact is nog niet vastgesteld, maar volgens De Telegraaf zou hun ontdekking het klimaat op aarde kunnen redden. Er zijn al eerder plannen gelanceerd om de opwarming terug te dringen door in te grijpen in de atmosfeer. Alleen gaat het dit keer om "een natuurlijk chemisch proces" en niet om een geo-engineering fantasie.
Het begon met de 'mismatch' tussen de hoeveelheid methaan (CH4) en koolstofdeeltjes in de atmosfeer in Barbados (in de Caraïben) enerzijds en hoeveel daar zou moeten zijn op basis van bestaande modellen. Al 20 jaar lang verbaasden wetenschappers zich over de seizoensgebonden afname van de stabiele isotoop 13CO aldaar. Het was al bekend dat chlooratomen reageren met methaan en dat bij de oxidatie van methaan in de atmosfeer koolmonoxide ontstaat. Maar de bekende bronnen van chloor in de atmosfeer konden de mate van afname van 13CO niet verklaren, tot nu.
Het internationale team van onderzoekers, geïnitieerd door het Koninklijk Nederlandse Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), ontdekte een nieuw mechanisme waarbij Saharazand in de atmosfeer zich mengt met zeenevel tot 'Mineral Dust-Sea Spray Aerosol' (MDSA). Zonlicht activeert het MDSA en daarbij wordt een grote hoeveelheid chlooratomen geproduceerd. Precies die chloorradicalen binden zich aan het broeikasgas methaan en verwijderen het uit de atmosfeer.
IJzer, zonlicht en chloor
"Eigenlijk heb je drie ingrediënten nodig", zegt marien bioloog Jan-Berend Stuut die meewerkte aan het onderzoek. "IJzer, zonlicht en chloor. IJzer vinden we in het Saharastof, chloor in het zeezout. Het was het ijzer dat de ontbrekende schakel was in het begrijpen van het proces." MDSA, bestaande uit waaiend stof uit de Sahara-woestijn gecombineerd met zeezoutaerosol uit de oceaan, blijkt de belangrijkse bron van atmosferisch chloor boven de Noord-Atlantische Oceaan, concludeert de studie Photocatalytic Chlorine Atom Production on Mineral Dust-Sea Spray Aerosols over North Atlantic, gepubliceerd in PNAS. In een wereldwijd 3D chemie-klimaatmodel (CAM-CHEM) bleek het MDSA-mechanisme het raadsel van Barbados en de afname van 13CO precies te verklaren.
Dat is bemoedigend en beangstigend. Want de methaanconcentraties in de atmosfeer stijgen in versneld tempo, met de grootste geregistreerde jaarlijkse stijgingen in 2020 en 2021. Het zogeheten aardopwarmingsvermogen (GWP) van methaan is 83 keer hoger dan dat van kooldioxide over 20 jaar en 30 keer hoger over 100 jaar. De methaanconcentraties in de atmosfeer zijn nu 2,6 keer zo hoog als in pre-industriële tijden. De oorzaak: antropogene methaanemissies. "Methaanemissies uit biologische bronnen zoals wetlands en landbouw nemen mogelijk toe naarmate de temperatuur wereldwijd stijgt," zegt hoofdauteur Maarten van Herpen in Phys.org. "Maar de recente toename van stof uit Noord-Afrika heeft waarschijnlijk de methaanoxidatie in de atmosfeer verhoogd, waardoor de groei in biologische methaanemissies deels wordt gemaskeerd. Als we de atmosferische modellering aanpassen om hier rekening mee te houden, kan blijken dat methaanemissies uit biologische bronnen zelfs sneller toenemen dan we dachten."
Methaan 'vangen'
Is 'de' oplossing voor het 'vangen' van methaan uit de atmosfeer dan simpelweg uitstrooien van Saharazand over de oceanen? Overal waar woestijnstof - rijk aan ijzer en silica - over oceanen waait zou het nu ontdekte natuurlijke proces immers kunnen werken. "Niets is te gek in tijden van een klimaatcrisis," zegt Stuut tegen vrtnws. "Het zou in ieder geval een veiliger methode zijn dan het voeden van fytoplankton met ijzerdeeltjes - het zogenoemde bemesten van de oceaan, een soort van geo-engineering, red. - wat een veel gevaarlijkere methode is met verschillende parameters. Dus ik kan me dit eventueel wel voorstellen". Al blijft het natuurlijk cruciaal om de methaanuitstoot zoveel mogelijk te beperken, bijvoorbeeld door methaanlekken bij gas- en oliewinning op te sporen en te dichten. Voorkomen is nog altijd beter dan genezen.
'Dimmen van zonlicht'
Er zijn al eerder ideeën geopperd om door in te grijpen in de atmosfeer de opwarming van de aarde te remmen. De oceanen bemesten met ijzerdeeltjes is er een van, maar ook het dimmen van het zonlicht of het omhoog brengen van ruimte-'zeilen'. De Nederlandse klimaatgoeroe Wouter van Dieren werkt aan het 'Blue Cooling Initiative', vertelt hij in Trouw. Een hitteschild dat ontstaat door zoutkristallen naar een hoogte van 1 kilometer te schieten, waar ze witte wolken doen ontstaan. "De modellen wijzen uit dat dan een drastisch afkoeleffect plaatsvindt, zodat we 75 jaar winnen voor het echt te heet wordt op aarde.” Nog verder ging Maarten Boudry in 2019. In een 'fictief opiniestuk uit 2059' in de NRC bejubelt hij de tiende verjaardag van het 'zonnebeheer', het inbrengen van 'planetaire parasols' om de instraling van zonlicht te verlagen. Zou Saharastof die rol nu al op zich kunnen nemen?
Het internationale team van onderzoekers, geïnitieerd door het Koninklijk Nederlandse Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), ontdekte een nieuw mechanisme waarbij Saharazand in de atmosfeer zich mengt met zeenevel tot 'Mineral Dust-Sea Spray Aerosol' (MDSA). Zonlicht activeert het MDSA en daarbij wordt een grote hoeveelheid chlooratomen geproduceerd. Precies die chloorradicalen binden zich aan het broeikasgas methaan en verwijderen het uit de atmosfeer.
IJzer, zonlicht en chloor
"Eigenlijk heb je drie ingrediënten nodig", zegt marien bioloog Jan-Berend Stuut die meewerkte aan het onderzoek. "IJzer, zonlicht en chloor. IJzer vinden we in het Saharastof, chloor in het zeezout. Het was het ijzer dat de ontbrekende schakel was in het begrijpen van het proces." MDSA, bestaande uit waaiend stof uit de Sahara-woestijn gecombineerd met zeezoutaerosol uit de oceaan, blijkt de belangrijkse bron van atmosferisch chloor boven de Noord-Atlantische Oceaan, concludeert de studie Photocatalytic Chlorine Atom Production on Mineral Dust-Sea Spray Aerosols over North Atlantic, gepubliceerd in PNAS. In een wereldwijd 3D chemie-klimaatmodel (CAM-CHEM) bleek het MDSA-mechanisme het raadsel van Barbados en de afname van 13CO precies te verklaren.
Dat is bemoedigend en beangstigend. Want de methaanconcentraties in de atmosfeer stijgen in versneld tempo, met de grootste geregistreerde jaarlijkse stijgingen in 2020 en 2021. Het zogeheten aardopwarmingsvermogen (GWP) van methaan is 83 keer hoger dan dat van kooldioxide over 20 jaar en 30 keer hoger over 100 jaar. De methaanconcentraties in de atmosfeer zijn nu 2,6 keer zo hoog als in pre-industriële tijden. De oorzaak: antropogene methaanemissies. "Methaanemissies uit biologische bronnen zoals wetlands en landbouw nemen mogelijk toe naarmate de temperatuur wereldwijd stijgt," zegt hoofdauteur Maarten van Herpen in Phys.org. "Maar de recente toename van stof uit Noord-Afrika heeft waarschijnlijk de methaanoxidatie in de atmosfeer verhoogd, waardoor de groei in biologische methaanemissies deels wordt gemaskeerd. Als we de atmosferische modellering aanpassen om hier rekening mee te houden, kan blijken dat methaanemissies uit biologische bronnen zelfs sneller toenemen dan we dachten."
Methaan 'vangen'
Is 'de' oplossing voor het 'vangen' van methaan uit de atmosfeer dan simpelweg uitstrooien van Saharazand over de oceanen? Overal waar woestijnstof - rijk aan ijzer en silica - over oceanen waait zou het nu ontdekte natuurlijke proces immers kunnen werken. "Niets is te gek in tijden van een klimaatcrisis," zegt Stuut tegen vrtnws. "Het zou in ieder geval een veiliger methode zijn dan het voeden van fytoplankton met ijzerdeeltjes - het zogenoemde bemesten van de oceaan, een soort van geo-engineering, red. - wat een veel gevaarlijkere methode is met verschillende parameters. Dus ik kan me dit eventueel wel voorstellen". Al blijft het natuurlijk cruciaal om de methaanuitstoot zoveel mogelijk te beperken, bijvoorbeeld door methaanlekken bij gas- en oliewinning op te sporen en te dichten. Voorkomen is nog altijd beter dan genezen.
'Dimmen van zonlicht'
Er zijn al eerder ideeën geopperd om door in te grijpen in de atmosfeer de opwarming van de aarde te remmen. De oceanen bemesten met ijzerdeeltjes is er een van, maar ook het dimmen van het zonlicht of het omhoog brengen van ruimte-'zeilen'. De Nederlandse klimaatgoeroe Wouter van Dieren werkt aan het 'Blue Cooling Initiative', vertelt hij in Trouw. Een hitteschild dat ontstaat door zoutkristallen naar een hoogte van 1 kilometer te schieten, waar ze witte wolken doen ontstaan. "De modellen wijzen uit dat dan een drastisch afkoeleffect plaatsvindt, zodat we 75 jaar winnen voor het echt te heet wordt op aarde.” Nog verder ging Maarten Boudry in 2019. In een 'fictief opiniestuk uit 2059' in de NRC bejubelt hij de tiende verjaardag van het 'zonnebeheer', het inbrengen van 'planetaire parasols' om de instraling van zonlicht te verlagen. Zou Saharastof die rol nu al op zich kunnen nemen?
