Het installeren van enorme aantallen zonnepanelen en windturbines in de Saharawoestijn zou een grote impact hebben op de regenval, vegetatie en temperaturen, zeggen onderzoekers.

Zij ontdekten dat door de acties van windturbines de hoeveelheid regen die in de regio zou vallen, zou verdubbelen.

Zonnepanelen hebben een soortgelijk effect, hoewel ze op een andere manier werken.

De auteurs zeggen dat hun werk het standpunt versterkt dat grootschalige hernieuwbare energiebronnen de Sahara-regio zouden kunnen transformeren.

De wetenschappers hebben gemodelleerd wat er zou gebeuren als 9 miljoen vierkante km van de Saharawoestijn zou worden bedekt met hernieuwbare energiebronnen.

Zij richtten zich op dit gebied omdat het dunbevolkt is, blootgesteld is aan grote hoeveelheden zon en wind en dicht bij grote energiemarkten in Europa en het Midden-Oosten ligt.

Volgens berekeningen van de auteurs zou een massale installatie in de woestijn meer dan vier keer de hoeveelheid energie opwekken die de wereld momenteel jaarlijks verbruikt.

Eerdere studies hebben aangetoond dat het installeren van wind- en zonne-energie invloed kan hebben op de temperatuur – maar het belangrijkste verschil met dit onderzoek is het effect op de vegetatie.

“Onze modelresultaten tonen aan dat grootschalige zonne- en windparken in de Sahara de neerslag meer dan zouden verdubbelen, vooral in de Sahel, waar de omvang van de neerslagtoename tussen 20mm en 500mm per jaar ligt,” zei Dr. Yan Li, de hoofdauteur van het paper van de University of Illinois, VS.

“Als gevolg hiervan neemt de vegetatiebedekkingsfractie met ongeveer 20% toe.”

In de Sahel, de semi-aride regio die ten zuiden van de Sahara ligt, nam de gemiddelde regenval met 1,12 mm per dag toe waar windmolenparken aanwezig waren, aldus de studie.

Hoe verhogen turbines en panelen de regenval?

Bij windturbines draait het allemaal om de vermenging van lucht die wordt veroorzaakt door de rotatie van de wieken. Windparken mengen warmere lucht van boven, waardoor een terugkoppelingslus ontstaat waardoor meer verdamping, neerslag en plantengroei optreedt.

“Windmolenparken vergroten de ruwheid van het oppervlak en zorgen er daardoor voor dat de wind meer convergeert in lagedrukgebieden,” zei Dr. Li. “De convergerende lucht moet stijgen, waardoor het afkoelt en vocht condenseert, wat zal leiden tot meer regenval.”

Zonnepanelen verminderen in feite de weerkaatsing van zonlicht op het oppervlak, het zogeheten albedo-effect. Dit veroorzaakt een positieve terugkoppeling van albedo, neerslag en vegetatie die leidt tot een toename van de neerslag met ongeveer 50%, aldus de auteurs.

“De panelen verminderen rechtstreeks het albedo van het oppervlak, wat leidt tot meer absorptie van zonne-energie en opwarming van het oppervlak, wat op zijn beurt de Sahara-warmte laag versterkt, wat leidt tot meer stijgende lucht en neerslag,” legde Dr. Li uit.

Wat zouden de gevolgen voor de mensen zijn?

Merendeel positief, zeggen de auteurs.

“De door ons model voorspelde neerslagtoename zou leiden tot aanzienlijke verbeteringen van de regenlandbouw in de regio, en de vegetatietoename zou leiden tot een groei van de veeproductie,” zei Dr. Safa Motesharrei, van de Universiteit van Maryland, een andere auteur van het artikel.

“De Sahara, de Sahel en het Midden-Oosten omvatten enkele van de droogste regio’s ter wereld, terwijl ze een hoge bevolkings- en armoedegroei doormaken, en onze studie heeft belangrijke implicaties voor het aanpakken van de met elkaar verweven duurzaamheidsuitdagingen van de energie-water-voedselnexus in deze regio.”

Maar temperatuurstijgingen zijn slecht voor klimaatverandering, toch?

De auteurs zeggen dat de verwarmingsimpact van al die turbines en panelen geen belangrijk verschil zou maken.

“De lokale opwarming door wind- en zonneparken is veel kleiner in vergelijking met de verminderde toekomstige opwarming door broeikasgassen die hernieuwbare energie op deze schaal zou inhouden,” zei Dr Li.

Zal dit ook werken met kleinschaligere hernieuwbare installaties?

De auteurs keken ook naar andere woestijnlocaties in verschillende delen van de wereld, maar zij ontdekten dat het effect op regenval en vegetatiegroei veel kleiner was. Zij menen ook dat minder panelen en turbines een beperkt effect zouden hebben.

“In het algemeen zijn de klimaateffecten kleiner naarmate het aantal installaties afneemt, maar dit resultaat hangt ook sterk af van de precieze locaties,” zei Dr. Li.

“Modellering met hoge resolutie is wellicht nodig om de meer regionale effecten van wind- en zonneparken beter te onderzoeken.”

Zouden we nu moeten doorgaan met grote installaties in woestijngebieden?

“Ja, ik denk het wel”, aldus Dr. Li.

“De belangrijkste boodschap voor mensen, beleidsmakers en investeerders is de enorme voordelen voor de mensen, de samenleving en het ecosysteem als gevolg van deze zonne- en windmolenparken.”

“We hopen dat, in het licht van onze bevindingen, en omdat het primaire klimaateffect van deze parken de vermindering van antropogene broeikasgasemissies is en de daaruit voortvloeiende beperking van de klimaatverandering, we onze energiebronnen zouden kunnen transformeren. Dat kan op zijn beurt leiden tot de instandhouding van zoet water, voedsel en leven op onze planeet.”

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift, Science.