Hollands glorie helpt bij meten CO2-gehalte in atmosfeer

’Het is de eerste keer dat CO2 en aerosolen gelijktijdig worden gemeten”, zegt Martijn Smit, instrumentwetenschapper van het Nederlandse ruimteonderzoekscentrum SRON. Met drie collega’s vloog hij dezer dagen in een Falcon 20-onderzoeksvliegtuig boven Polen en Duitsland over enkele energiecentrales die bekendstaan om hun hoge CO2-uitstoot. De campagne is een voorbereiding op een Europese missie om met een vloot van 24 satellieten broeikasgassen vanuit de ruimte te meten. Een tiental instellingen waaronder Airbus Toulouse, Airbus-NL en SRON werken aan dit in het heelal zwevende observatorium: het Space CARBon Observatory (SCARBO). Voor SCARBO is een nieuw minibroeikasgasmeetinstrument, nanoCarb, ontwikkeld in Frankrijk. Het meet nauwkeurig de concentraties van de broeikasgassen CO2 en CH4 (methaan) in de atmosfeer. Het Nederlandse instrument SPEX, een ruimteversie van SPEX Airborne, gaat meevliegen met SCARBO om de CO2-metingen te corrigeren na verstoringen door aerosolen. Een voorloper van het SPEX-instrument voor SCARBO wordt in 2023 gelanceerd op de NASA-satellietmissie PACE. Uniek „We hebben de afgelopen jaren al op 20 km hoogte met SPEX Airborne campagnes gevlogen met NASA in Amerika”, legt de meetspecialist uit. „Dus wij hebben al flink wat ervaring met ons instrument. Maar nanoCarb is totaal nieuw. Voordat je het apparaat met een raket de ruimte injaagt, moet je zeker weten dat het werkt. Dat is de belangrijkste reden voor deze campagne . Maar omdat ook de combinatie van deze twee instrumenten uniek is, moet je die eerst goed testen” SPEX en nanoCarb staan broederlijk naast elkaar in het vliegtuig. SPEX staat boven een gat in de bodem waardoor het apparaat licht vangt uit verschillende kijkrichtingen. Een deel van het zonlicht wordt door de atmosfeer weerkaatst en daarvan wordt weer een deel gereflecteerd door de aerosolen. Analyse van het licht levert informatie op over de fijnstofjes, zoals hoeveel er in de atmosfeer zitten, hoe groot ze ongeveer zijn en hun optische eigenschappen. Bibberen Normaal zit er een dik raam in het kijkgat, maar dat zou nu het binnenvallende licht verstoren. Om de ijzige kou van buiten tegen te gaan, zit een soort snelkookpan om het instrument die tegelijkertijd het gat afsluit. De vier man in de cabine hoeven dus niet te bibberen. Er is ruimte genoeg om 1,5 meter corona-afstand te houden. „En we dragen mondkapjes”, verzekert Martijn Smit. Boven de industriegebieden waar zij meten, is de uitstoot van broeikasgas extreem groot. „Alsof de CO2-kraan openstaat”, zegt hij. „Het is inmiddels vrij goed bekend waar de kranen wereldwijd open staan. Maar het gaat vooral om de precieze bepaling hoever ze open staan en of er nog bronnen over het hoofd worden gezien.” Kleuren Waarom zitten de aerosolen CO2- en methaanmetingen in de weg? „Zonlicht wordt door de moleculen in de atmosfeer in allerlei richtingen verstrooid, en een deel wordt geabsorbeerd”, legt hij uit. „CO2-moleculen nemen licht op van heel specifieke kleuren (golflengtes). Hoeveel licht er wordt geabsorbeerd ten opzichte van de totale hoeveelheid licht is een maat voor de hoeveelheid CO2. Maar aerosol verstrooit ook het zonlicht, dus als je daar geen rekening mee houdt, zijn de CO2-metingen niet honderd procent nauwkeurig. Hetzelfde gebeurt met methaanmetingen.” Doordat SPEX de kwantiteit van deze spelbrekers meet en de resultaten worden meegenomen in de verwerking van de CO2-metingen, worden de berekeningen veel preciezer. De Europese Commissie financiert SCARBO om de doelen van het Groene Akkoord te bereiken, waarin is afgesproken dat de broeikasgasuitstoot in 2050 nihil moet zijn. Om dat te bereiken, onder andere door investeringen in schone technologie en groene energie, is ook meten cruciaal. „De SCARBO-metingen zijn erop gericht om heel precies de CO2-emissies te bepalen. Zo kan worden vastgesteld of reducerende maatregelen helpen.” Klimaatverandering Dat CO2-uitstoot de klimaatverandering versnelt, daarvan is Martijn Smit overtuigd. En dus ook van de noodzaak van maatregelen om de emissies te verminderen. Van minder vliegen tot minder vlees eten. „Belangrijk is dat ook de burger ervan wordt overtuigd. Door hem informatie te geven, zoals ook onze meetresultaten. Zodat er draagvlak is voor het milieubeleid.”