Het wijzigen van de hoogtes van minder dan twee procent van de vluchten kan de klimaatverandering als gevolg van contrail met 59 procent verminderen, zo blijkt uit een nieuwe studie van het Imperial College in Londen.
Kleine veranderingen in de vlieghoogte kunnen de impact van vluchten op contrail met 59 procent verminderen.
Aircraft contrails – de witte strepen die vliegtuigen in de lucht achterlaten – kunnen even slecht zijn voor het klimaat als hun uitstoot van koolstofdioxide (CO2). Onderzoek onder leiding van het Imperial College in Londen heeft uitgewezen dat een verandering van de vlieghoogte van slechts 2.000 voet het effect ervan kan verminderen.
“Deze nieuwe methode zou heel snel kunnen helpen om het totale effect van de luchtvaartindustrie op het klimaat te verminderen.” – Dr. Marc Stettler
Dit, aldus de onderzoekers, zou, in combinatie met het gebruik van schonere vliegtuigmotoren, de door contrail veroorzaakte schade aan het klimaat met wel 90 procent kunnen verminderen.
Hoofdauteur Dr. Marc Stettler, van het Imperial’s Department of Civil and Environmental Engineering, zei: “Volgens onze studie zou het veranderen van de hoogte van een klein aantal vluchten de klimaateffecten van luchtvaart contrails aanzienlijk kunnen verminderen. Deze nieuwe methode zou zeer snel het totale klimaateffect van de luchtvaartindustrie kunnen verminderen.”
Het onderzoek is gepubliceerd in Environmental Science & Technology op 12 februari 2020.
Contrail-confundrum
Wanneer hete uitlaatgassen van vliegtuigen de koude lagedruklucht van de atmosfeer ontmoeten, produceren ze witte strepen in de lucht die ‘condensatiesporen’ worden genoemd, of contrails.
De contraildampen bevatten zwarte koolstofdeeltjes, die oppervlakken vormen waarop vocht condenseert om ijsdeeltjes te vormen. We zien deze condensatie als pluizige witte strepen.
Contrails en de wolken die ze helpen vormen zijn misschien wel net zo slecht voor het milieu als CO2-uitstoot.
De meeste contrails duren maar een paar minuten, maar sommige verspreiden zich en vermengen zich met andere contrails en cirruswolken, waardoor ‘contrail cirrus’ wordt gevormd die tot achttien uur blijft hangen.
Vorig onderzoek suggereert dat contrails en de wolken die ze helpen vormen een even grote opwarmende invloed hebben op het klimaat als de cumulatieve CO2-uitstoot van de luchtvaart, vanwege een effect dat bekend staat als ‘radiatieve forcering’. Hierbij wordt het evenwicht verstoord tussen de straling die van de zon naar de aarde komt en de warmte die van het aardoppervlak naar de ruimte wordt uitgestraald, waardoor het klimaat verandert.
Het belangrijkste verschil tussen CO2 en contrails is echter dat, terwijl CO2 honderden jaren in de atmosfeer blijft hangen, het effect van contrails van korte duur is en dus snel kan worden verminderd.
Nu hebben Dr. Stettler en collega’s computersimulaties gebruikt om te voorspellen hoe het veranderen van vliegtuighoogtes het aantal contrails zou kunnen verminderen en hoe lang ze blijven hangen, wat hun opwarmend effect zou verminderen. Dat komt omdat contrails alleen ontstaan en blijven bestaan in dunne lagen van de atmosfeer met een zeer hoge vochtigheidsgraad. Omdat deze lagen dun zijn, zouden kleine veranderingen in de vlieghoogte betekenen dat vliegtuigen deze regio’s kunnen vermijden, waardoor zich minder contrails vormen.
Gebruik makend van gegevens uit het Japanse luchtruim, ontdekten zij dat slechts twee procent van de vluchten verantwoordelijk waren voor 80 procent van de stralingsforcering binnen het luchtruim. Dr. Stettler zei: “Een heel klein deel van de vluchten is verantwoordelijk voor het overgrote deel van de contrail klimaatimpact, wat betekent dat we onze aandacht op hen kunnen richten.”
Rekening houdend met de congestie in het luchtruim boven Japan, simuleerde het team deze vliegtuigen om ofwel 2.000 voet hoger of lager te vliegen dan hun werkelijke vliegroutes en ontdekte dat de contrail klimaatforcering met 59 procent kon worden verminderd door het veranderen van de hoogtes van 1,7 procent van de vluchten.
Het aanpassen van de vlieghoogtes zou kunnen helpen om de schade door contrail te verminderen.
De verandering in vliegroutes veroorzaakte minder dan een tiende procent meer brandstofverbruik – maar, zeggen de onderzoekers, de verminderde contrailvorming compenseerde meer dan de CO2 die vrijkwam door de extra brandstof.
Dr. Stettler suggereert dat hun methode om alleen die paar vluchten aan te pakken die de meeste klimaatveranderingen veroorzaken, de beste manier is om stijgingen in CO2-emissies te voorkomen. Hij zei: “We zijn ons ervan bewust dat elke extra CO2 die in de atmosfeer vrijkomt een effect op het klimaat zal hebben dat zich eeuwen in de toekomst zal uitstrekken, dus we hebben ook berekend dat als we ons alleen richten op vluchten die geen extra CO2 zouden uitstoten, we nog steeds een vermindering van 20 procent in contrailforcering kunnen bereiken.”
De eerste auteur van de studie, Roger Teoh, ook van Imperial’s Department of Civil and Environmental Engineering, zei: “Onze simulatie toont aan dat het richten op de weinige vluchten die de meest schadelijke contrails veroorzaken, evenals het maken van slechts kleine hoogteveranderingen, het effect van contrails op de opwarming van de aarde aanzienlijk zou kunnen verminderen.”
Industrie-impact
De onderzoekers zeggen dat vliegtuigmotoren zelf ook een rol spelen in hoe schadelijk contrails zijn. Zwarte koolstofdeeltjes worden geproduceerd door onvolledige brandstofverbranding, dus nieuwe, efficiëntere verbrandingstechnologie voor motoren zou kunnen helpen om ze met ongeveer 70 procent te verminderen.
“Door de paar vluchten die de schadelijkste contrails veroorzaken aan te pakken en door slechts kleine hoogteveranderingen door te voeren, zou het effect van contrails op de opwarming van de aarde aanzienlijk kunnen worden verminderd.” – Roger Teoh
Dit, gecombineerd met kleine hoogtewijzigingen, zou de totale schade door contrails met ongeveer 90 procent kunnen verminderen.
De onderzoekers zullen hun simulaties verder verfijnen om de kenmerken en de impact van contrails nauwkeuriger te voorspellen, en om de bredere effecten en de praktische uitvoerbaarheid van contrailbeperkingsstrategieën, zoals het wijzigen van vliegroutes, te evalueren.