Minder wolken op aarde: 'Kan opwarming nog meer versnellen'

Het oplossen van het ene klimaatprobleem zorgt voor de versnelling van het andere klimaatprobleem. "Onbedoeld", zegt klimaatonderzoeker Leon Simons, "maar we moeten het er wel over hebben."

Schonere lucht, minder wolken

Wat is er aan de hand? Simons, verbonden aan de denktank Club van Rome, benoemt de kern van het probleem als volgt: "De luchtvervuiling is sterk teruggedrongen, met name in Europa en Amerika. De lucht is veel schoner. Dat is mooi, maar een onbedoeld neveneffect daarvan is dat het minder bewolkt is."

Dat zorgt weer voor de versnelling van een ander probleem. Wolken weerkaatsen zonlicht terug de ruimte in. Zijn er minder wolken, dan bereikt dus meer zonlicht ons aardoppervlak. Zo warmt de wereld sneller op.

'Wolkenprofessor' Pier Siebesma van de TU Delft beaamt dat de bewolking op de wereld afneemt, al is hij ietsje minder stellig: "Je moet dat over een héél lange tijd meten. Maar inderdaad, de trend lijkt er duidelijk op te wijzen dat de hoeveelheid bewolking boven land op aarde afneemt."

Siebesma legt wel de nadruk van oorzaak en gevolg iets anders: volgens hem is de afname van de bewolking niet in hoofdzaak een gevolg van schonere lucht, maar vooral van de opwarming. "De schonere lucht zorgt er wel voor dat meer zonlicht het aardoppervlak bereikt, waardoor het warmer wordt. Dit geldt vooral in Europa en Amerika. Voor Azië is het weer heel anders, daar is de luchtvervuiling nog sterk aanwezig."

Eerder deze maand zette Leon Simons deze grafiek op X, voorheen Twitter, gebaseerd op data van NASA:

Hier is een grafiek van Copernicus, het aardobservatieprogramma van de Europese Unie, waarop te zien is hoe de 'bescherming door wolken' ('cloud cover') zich boven Europa heeft ontwikkeld. Tussen 1983 en 2019 is het wolkendek steeds iets afgenomen:

Beide deskundigen leggen uit dat het deels met luchtvervuiling te maken heeft. Waterdamp die in de lucht hangt, heeft een vast oppervlak nodig om zich aan te hechten en te condenseren. Dat kan bijvoorbeeld woestijnzand zijn, stikstof, pollen, zwavel of fijnstof. De druppeltjes stijgen op in de atmosfeer. Op die manier ontstaan wolken. "Als er geen vaste deeltjes in de lucht zouden hangen, zouden er ook geen wolken zijn", zegt Siebesma.

"Je ziet het bijvoorbeeld aan de hoeveelheid mist in Nederland", gaat hij verder. "Veertig jaar geleden had je veel vaker mist dan tegenwoordig. Dat we van kolen op gas zijn overgestapt, en dat we zwavelfilters op de energiecentrales hebben gezet, heeft veel veranderd."

Over zwavel en zure regen

Volgens Leon Simons zijn vooral maatregelen om de uitstoot van zwavel te verminderen succesvol geweest. "Zwavel werd in grote mate de atmosfeer in geblazen door de verbranding van fossiele brandstof. In ruwe olie zit 7 tot 10 procent zwavel. In kolen zit ook veel zwavel. Vanaf de jaren 80 zijn we begonnen dat zwavel uit de schoorstenen van de industrie en uitlaten van voertuigen te filteren. Dat heeft bijvoorbeeld het probleem van de zure regen opgelost."

Sinds kort is het ook in de scheepvaart verplicht zwavelfilters te installeren, zegt hij, óf op schonere brandstof te varen. "En de ontzwaveling van olie bij olieraffinaderijen wereldwijd is steeds verder opgeschaald. Ook in landen die langer achterbleven, zoals China en India. Er zit minder zwavel in brandstof en dus ook minder zwavel in de lucht."

Deze grafiek van Ourworldindata.org laat de zwaveluitstoot in Europa zien van 1750 tot 2019. De piek is 1980:

Hartstikke goed natuurlijk, de afname van zwavel in de lucht, het maakt de lucht die we inademen schoner. Maar het leidt dus tot minder wolken en snellere opwarming. Hoogleraar Siebesma: "Als we kijken naar Nederland, dan zien we dat er nu 10 procent méér zonlicht ons oppervlak bereikt dan in de jaren 80. Dat is een significant verschil."

Opwarming jarenlang gemaskeerd

In maart schreven we al over het KNMI-rapport De Staat van het Klimaat, waaruit bleek dat 2022 het zonnigste jaar was in Nederland sinds het begin van de metingen in 1965. Siebesma: "Volgens het KNMI komt dat voor een deel omdat de lucht schoner is geworden en meer zonlicht doorlaat. En deels ook door een afname van bewolking. De afname van bewolking boven land is voor een belangrijk deel het gevolg van de opwarming. Daardoor is de relatieve vochtigheid afgenomen."

Siebesma legt uit dat de luchtvervuiling van de jaren 50, 60 en 70 het probleem van de opwarming in zekere zin 'gemaskeerd' heeft. "Door die vervuiling viel er minder zonlicht op de aarde. Door het broeikaseffect warmde de aarde op, maar die opwarming werd deels afgeremd, en verhuld, door de luchtvervuiling. Nu hebben we dus in feite een dubbele portie opwarming: enerzijds de normale opwarming door klimaatverandering en de uitstoot van broeikasgassen, en daarbovenop het extra zonlicht."

Minder witte wolken, meer grijze

Het probleem speelt zich vooral af in werelddelen waar de lucht zichtbaar schoner is, vooral Europa en Amerika, en boven de opwarmende subtropische delen van de Atlantische Oceaan en de Grote Oceaan. Simons: "De Noord-Atlantische Oceaan, een gebied van 40 miljoen vierkante kilometer, was deze zomer een halve graad warmer dan ooit gemeten."

Er is niet alleen minder bewolking om zonnestralen te weerkaatsen, leggen beide deskundigen uit, de wolken veranderen ook van aard. En niet ten goede, zegt Simons van de Club van Rome. "Er zijn steeds minder vaak witte wolken en juist vaker grijze of donkere wolken. Dat is een probleem, want witte wolken kunnen zonnestralen beter reflecteren dan donkere wolken."

Die 'vergrijzing' van de bewolking is een gevolg van de afname van zwavel én van de opwarming, legt hij uit. Meer zwavel in de lucht betekent grotere en wittere wolken. Als de lucht 1 graad warmer wordt, kan die 7 procent meer waterdamp bevatten. Daardoor worden druppels groter en zwaarder en donkerder. "Daarom heb je in de tropen ook moessonregens", zegt hij. "Wij hebben in Europa ook steeds vaker zulke extreme regens."

Simons vindt het 'een zorgelijke ontwikkeling'. Hij wijst erop dat er 'in Europa deze zomer 60.000 doden' zijn te betreuren als gevolg van de hitte. "De zeespiegel zal harder stijgen, wat voor overstromingen gaat zorgen. Door extreme regens krijgen we ook nog problemen. In Griekenland bijvoorbeeld staat een kwart van het landbouwareaal onder water. Dat hangt hier allemaal mee samen."

En dat heeft hij zijn grootste zorg nog niet eens genoemd, namelijk: "Heel weinig mensen zijn zich er bewust van. Maar het is een gevaar voor de wereld. We moeten ons echt gaan voorbereiden op de desastreuze gevolgen zoals extreme neerslag, stijging van de zeespiegel, hittegolven en droogte in Europa."

Ongemakkelijke waarheid

Simons zegt bovendien dat zelfs de 'klimaatwetenschap' te weinig over dit onderwerp nadenkt. "Omdat het een ongemakkelijke waarheid is. Sommige wetenschappers zijn bang dat de opwarming afleidt van de ambitie om de lucht te zuiveren."

Wolkenprofessor Pier Siebesma zegt deze kritiek onder zijn vakgenoten niet te herkennen. "Er zit een tegenstrijdigheid in de boodschap, maar dat zou ons er nooit van moeten weerhouden te vechten voor schonere lucht. De mensen die ik spreek zijn zich bewust van het probleem en bespreken het ook. Want, dit is belangrijk om te zeggen: we zitten nog in de fase dat we van alles ontdekken en leren over de invloed van wolken op de klimaatsystemen."

De wetenschap moet nog veel leren over de invloed van wolken op het klimaat, maar heeft toch veel inzichten verzameld, vindt Siebesma. "Als je me deze vraag twintig jaar geleden had gesteld, had ik weinig antwoorden gehad. We weten nu veel meer over het effect van wolken op het klimaat, bijvoorbeeld dat de hoeveelheid bewolking afneemt als gevolg van klimaatopwarming. Maar er zijn wetenschappelijk gezien nog veel onzekerheden over de mate waarin dit gebeurt. En we leren elke dag iets bij."

Toch erkent ook Siebesma desgevraagd dat de trend 'zorgelijk' is. "Natuurlijk. Het zou kunnen betekenen dat de opwarming hoger uitvalt dan we denken. De modellen laten dat nog niet zien, maar het zou kunnen. Daar moeten we op voorbereid zijn door de uitstoot van broeikasgassen naar nul te brengen. Helaas is ook die trend niet gunstig: we stoten wereldwijd nog altijd méér uit."

Wolken witter kleuren met drones

Overigens denken wetenschappers na over een wat ingewikkelde oplossing, namelijk het witter kleuren van wolken. Het proces heet geo-engineering, vertelt Siebesma. "Je kunt, bijvoorbeeld door een vloot varende zee-drones, oceaanwater vernevelen. De zoutdeeltjes die overblijven komen dan in de atmosfeer terecht waardoor er in de wolken meer maar kleinere waterdruppels worden gevormd. Daardoor worden wolken witter en reflecteren ze meer zonlicht. Maar dan ben je aan het sleutelen aan het klimaat. Dat is een oplossing waar je het liefst geen gebruik van zou willen maken."

Volgens Siebesma zou dit in principe kunnen werken: "We zien op satellietbeelden dat wolken witter worden als er een boot onderdoor is gevaren. In dat geval komt het door roet. Zout zou onschadelijk zijn. In elk geval, door die schepen kwamen we op het idee dat het mogelijk is om wolken witter te maken."

Buys Ballot Medaille

Deze week maakte de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) bekend dat de Buys Ballot Medaille voor meteorologie is toegekend aan de Franse klimaatonderzoeker Sandrine Bony. Zij onderzoekt welke invloed wolken op de wereldwijde klimaatsystemen en op klimaatverandering hebben. "De invloed van wolken is een van de grootste onzekerheden in onze kennis en ons begrip van hoe klimaatverandering zich voltrekt", schrijft de KNAW. "Hoe is de interactie tussen wolken en de circulatie,  hoe veranderen wolken in een opwarmend klimaat en zullen wolken de verdere klimaatverandering dempen, of juist verergeren?"

De medaille wordt eens in de tien jaar uitgereikt. De ceremonie is op 21 november in Amsterdam.