https://frosthead.com

Vooruit in de wolken

Deze maand, wanneer de Verenigde Naties en de Wereld Meteorologische Organisatie hun eerste grote rapport over de wereldwijde klimaatverandering in zes jaar publiceren, zullen er waarschijnlijk twee dingen gebeuren. Sommige mensen zullen het afwijzen. En Susan Solomon zal hees worden en uitleggen waarom ze dat niet zouden moeten doen.

gerelateerde inhoud

  • Barrow, Alaska: Ground Zero voor klimaatverandering

Een no-nonsense 51-jarige atmosferische chemicus, ze is een co-leider van de massale nieuwe studie, samen met Qin Dahe, een klimatoloog van de China Meteorological Administration in Beijing. Solomon wordt het publieke gezicht van het VN-rapport, met de leiding over het presenteren van het beste wetenschappelijke denken over het broeikaseffect en het bewijs dat dit wordt veroorzaakt door het verbranden van fossiele brandstoffen. "De wetenschap is sterk", zegt ze, "en we zullen een consensusvisie presenteren."

Om die consensus te bereiken, heeft Solomon de afgelopen vier jaar meer dan 400.000 lucht mijlen geregistreerd en tientallen vergaderingen gehouden met de meer dan 500 auteurs van het rapport. "Zoveel kan ik zeggen: het klimaat verandert en merkbaar", zegt ze kort voordat het rapport wordt vrijgegeven. In haar met papieren en boeken overvolle kantoor bij de National Oceanic and Atmospheric Administration in Boulder, Colorado, suggereert ze dat beleidsmakers (en de rest van ons) een kritiek moment hebben bereikt in onze omgang met of het niet omgaan met klimaat verandering: "De effecten zullen van regio tot regio verschillen, en de uitdaging waarmee de samenleving zal worden geconfronteerd, is mensen aan het denken zetten buiten hun eigen achtertuin en oordelen over de risico's die zij bereid zijn te nemen."

Misschien smelten de ijskappen niet naarmate het klimaat warmer wordt; misschien wordt een stijgende zeespiegel gecompenseerd door een andere onvoorziene gebeurtenis. Ze wordt herinnerd aan de scène in Dirty Harry waarin de agent van Clint Eastwood een crimineel confronteert: "Je moet jezelf één vraag stellen: voel ik me gelukkig? Wel, punk?" Solomon zegt: "Dat is wat wij als samenleving moeten beslissen. Zullen we ervoor kiezen om hetzelfde pad te bewandelen, of zullen we een aantal veranderingen in ons gedrag aanbrengen? Je zou kunnen zeggen dat het geweer van klimaatverandering op ons gericht is. Dus, hoe gelukkig voelen we ons? "

Wetenschappers die klimaatverandering of andere milieuproblemen bestuderen, voelen zich vaak Cassandra, de mythische profetes van de Trojaanse oorlog die werd vervloekt om de toekomst te voorspellen maar niet te geloven. Maar Solomon ziet zichzelf helemaal niet zo. Ze is optimistischer dan veel van haar klimatologische collega's, en met goede reden: ze was een voorloper achter een van de belangrijkste wereldwijde ommekeer in de geschiedenis van het milieu en repareerde het gat in de ozonlaag boven Antarctica.

Solomon maakte haar eerste reis naar het McMurdo-station in Antarctica in augustus 1986. Zij en haar 15-koppige team gingen daarheen om een ​​raadselachtig nieuw fenomeen te bestuderen dat Britse onderzoekers het jaar daarvoor hadden gemeld: de beschermende ozonlaag van de aarde begon te verdunnen boven het Zuidpoolgebied . De planeet verloor zijn beste natuurlijke afweer tegen de ultraviolette straling van de zon, die bij mensen kanker en staar veroorzaakt en gewassen kan beschadigen.

Het vliegtuig landde midden op de dag, in het donker dat was "als schemering om 12.00 uur", herinnert Solomon zich. Solomon was slechts 30 jaar. Ze had vijf jaar eerder haar doctoraat aan de Universiteit van Californië in Berkeley afgerond, en ze was een echte nerd, een theoreticus die een computer gebruikte om de chemie van de atmosfeer te modelleren. Hoewel ze geen praktijkervaring had, was ze gekozen tot leider van de eerste nationale ozonexpeditie naar Antarctica, deels omdat ze een van de weinige wetenschappers was die het ozongat serieus nam. En ze had een theorie bedacht om het uit te leggen.

De vermoedelijke boosdoener was chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), omdat eerdere studies hadden aangetoond dat deze verbindingen, waarvan de meeste bij kamertemperatuur gassen zijn, het ozonscherm van de aarde kunnen beschadigen. Uitgevonden in de jaren 1920, werden CFK's (gemaakt door atomen van chloor, fluor en koolstof te verbinden) in gebruik genomen als aerosol-drijfgassen in haarlak en dergelijke; CFK's waren ook uitstekende koelvloeistoffen en zaten al snel in elke koelkast en airconditioner. Maar wanneer ze in de lagere atmosfeer worden losgelaten - zoals bij elke spuit van een spuitbus - dobberen ze met de wind de stratosfeer in. Daar schoppen ultraviolette stralen chlooratomen uit CFK's en breekt elk vrijgemaakt chlooratoom maar liefst 100.000 ozonmoleculen af.

De wetenschappers die het ozon-etende vermogen van CFK's aantoonden - ze zouden later een Nobelprijs voor de chemie verdienen voor het werk - geloofden dat de afbraak hoog in de atmosfeer traag zou zijn, misschien wel honderden jaren. Toch viel het ozonscherm snel uiteen. "En het dunner worden zou niet eerst boven Antarctica verschijnen, " herinnert Solomon zich, "want dat is niet waar deze chemicaliën werden gebruikt."

Ze kwam met een verklaring nadat ze iets had opgemerkt dat anderen over het hoofd hadden gezien: de aantasting van de ozonlaag vond plaats in de lagere delen van de ozonlaag, ongeveer acht mijl boven de aarde, in plaats van in de bovenloop van de stratosfeer. Een zelfverklaarde "weer-weenie" die dol is op het kijken naar donderkoppen van de zomermiddag boven de Rockies, wist Solomon dat ongewone wolken vaak boven de Antarctica elke Australische winter en lente vormen. Ze zitten zo vol ijskristallen dat ze glinsteren als abalone schelpen. De kristallen bevatten salpeterzuur en zwavelzuur, en Solomon speculeerde dat toen chloorverbindingen in contact kwamen met deze koude, zure wolken, het chloor werd omgezet in hondsdolle ozon-etende chemicaliën.

"Het was radicaal", zegt Mack McFarland, een chemisch fysicus bij DuPont Corporation die eerder met Solomon werkte bij NOAA. "Ze suggereerde een volledig nieuw gebied van chemie voor de atmosfeer - dat er niet alleen reacties kunnen zijn tussen moleculen, maar ook op moleculen in de ozonlaag en bij ongelooflijk lage temperaturen. Andere mensen konden dat moeilijk accepteren."

Toch werd het beschouwd als een idee dat het waard was om te testen, en Solomon kreeg de leiding over de expeditie van 1986, die werd georganiseerd door NOAA en NASA. Op weg naar Antarctica vroeg een verslaggever in Nieuw-Zeeland haar hoe het was om de enige vrouw te zijn onder zoveel mannen. "Goh, " grapte ze. "Ze zijn allemaal mannen, nietwaar?"

In hun drie maanden bij McMurdo werkten Solomon en haar team vanuit een kleine houten hut met computers en een zichtbare lichtspectrometer, een instrument ter grootte van een draagbare naaimachine. De wetenschappers analyseerden licht op golflengten die wijzen op de aanwezigheid van ozon, chloordioxide en andere ozonafbrekende chemicaliën. Ze stonden om de beurt op het dak van de cabine en richtten het maanlicht door een buis naar de spectrometer. Het was zo koud, dompelde tot min 40 graden, dat op een nacht Solomons rechterooglid dichtviel. Geen probleem. "Ik ben een theoreticus", zegt Solomon. "Ik had nog nooit eerder gegevens voor een experiment verzameld en ik vond het gewoon geweldig."

Solomon en haar collega's bevestigden niet alleen dat het ozongat echt was, maar ze toonden ook aan dat het werd veroorzaakt door chemische reacties tussen CFK's en de polaire stratosferische wolken, net zoals Solomon had voorspeld. "Wetenschappers waren verrast maar opgelucht", herinnert McFarland zich. "We wisten de oorzaak en konden er iets aan doen."

Slechts een jaar nadat het onderzoek van Solomon was gepubliceerd, begonnen overheden te handelen. Vertegenwoordigers uit 24 landen kwamen in 1987 bijeen in Montreal en ondertekenden een verdrag om het gebruik van CFK's te beperken. (De Verenigde Staten en andere landen hadden CFK's al als drijfgas in spuitbussen verboden, op basis van de vroege onderzoeken naar hun potentieel voor schade aan de atmosfeer, maar de chemicaliën werden nog steeds gebruikt in koelkasten, airconditioners en schoonmaakmiddelen.) Vandaag meer dan 180 landen, waaronder de Verenigde Staten, hebben het "Protocol van Montreal betreffende stoffen die de ozonlaag afbreken" ondertekend, evenals amendementen waarin wordt opgeroepen tot een volledig verbod op CFK's. In 2000 heeft president Cinton Solomon de National Medal of Science toegekend voor haar onderzoek naar ozongaten; het citaat prees haar 'voor een voorbeeldige dienst aan wereldwijde openbare beleidsbeslissingen en aan het Amerikaanse publiek'. Ze was een van de jongste leden die werd verkozen tot de National Academy of Sciences, de meest vooraanstaande wetenschappelijke organisatie van het land.

De ozonlaag van de aarde is de afgelopen tien jaar gestabiliseerd en hoewel CFK's van oude koelkasten nog steeds de atmosfeer in drijven, worden er bijna geen nieuwe geproduceerd. Klimaatwetenschappers voorspellen dat het ozongat boven Antarctica tegen het einde van deze eeuw zal verdwijnen en de ozonlaag over de rest van de planeet weer dikker zal worden. "Met een beetje geluk zal ik lang genoeg leven om te zien dat de laag bijna volledig hersteld is", zegt Solomon.

Een deel van dat ecologische succes kan worden toegeschreven aan het bedrijf dat de meeste CFC's ter wereld heeft vervaardigd, DuPont. Het kondigde in 1988 aan dat het vrijwillig de productie van CFK's zou stoppen en chemici van het bedrijf bedachten al snel vervangende chemicaliën voor airconditioners en koelkasten.

Solomon weet dat de huidige klimaatcrisis niet zo eenvoudig op te lossen is als het ozonprobleem. (Het ozongat draagt ​​niet merkbaar bij aan de opwarming van de aarde.) Ten eerste zijn de gezondheidsgevaren van de opwarming van de aarde, zoals een mogelijk groter bereik voor malaria en andere tropische ziekten veroorzaakt door microben met warm weer, niet onmiddellijk of dramatisch. En er is geen eenvoudig alternatief voor het verbranden van fossiele brandstoffen. Maar ze is hoopvol dat de wetenschap die in het rapport van deze maand wordt gepresenteerd de publieke opinie over de opwarming van de aarde zal informeren. "Ik denk niet dat mensen beseffen hoeveel betrouwbare datawetenschappers hebben of wat de data betekenen", zegt ze, verwijzend naar de dramatische stijging van de mondiale temperaturen in de afgelopen decennia. "Ik ben een optimist, " voegt ze eraan toe met een glimlach. "Ik geloof echt dat wij en onze regeringen het juiste zullen doen."

Virginia Morell is de auteur van Ancestral Passions en Blue Nile , en co-auteur van Wildlife Wars .

Vooruit in de wolken