Wetenschappers doen voorspellingen in het geval van een nucleaire oorlog. De meeste mensen zullen de explosies van atoombommen overleven, maar het ergste zal later beginnen: gigantische branden, nucleaire winter, honger en kou, en dan droogte, blindheid en huidkanker. "Spectrum" schrijft over de vreselijke gevolgen voor het klimaat en de persoon.
De twee studies over de klimatologische effecten van een nucleaire oorlog zijn tot zeer verschillende conclusies gekomen. Hoe komt het dat de voorspelling van klimaatverandering steeds geavanceerder wordt? Hoewel maakt het echt uit hoe?..
Een wereldwijde nucleaire oorlog, die 20% of meer van alle kernwapens in de wereld zal gebruiken, zal de aarde in grote mate verwoesten. De nucleaire mogendheden hebben momenteel samen ongeveer 13.900 kernkoppen. Daarom kunnen we praten over minstens 2,8 duizend explosies van atoombommen, vele malen groter dan de kracht van de bom die op Hiroshima is gevallen. Deze explosies zullen niet noodzakelijk leiden tot de onmiddellijke dood van de hele mensheid - we zullen bijna allemaal de eerste momenten van de catastrofe meemaken. Maar wat komt er daarna?
Volgens klimatoloog Alan Robock zal het lijden van de overlevenden worden verergerd door een nucleaire winter die minstens drie jaar zal duren. Na nucleaire explosies zullen enorme branden ontstaan, en ze zullen zoveel rook en roet in de atmosfeer laten ontsnappen dat de zonnestralen die het aardoppervlak bereiken zwak en bleek worden. Tegelijkertijd zal de beschermende ozonlaag enorm lijden. De overlevenden bevinden zich in een koude, verwoeste wereld. Bleek, weinig opwarmend zonlicht bevat veel schadelijke UV-stralen, die vertroebeling van het hoornvlies en zwelling van de huid kunnen veroorzaken. Zonlicht zal niet meer aangenaam zijn. In Duitsland zal een van de koudste winters de Bodensee bevriezen en nooit smelten: de winter wordt gevolgd door koude zomers. Granen kunnen niet rijpen, bloemen aan fruitbomen en struiken zullen bevriezen,het vee zal moeten worden geslacht. Mensen zullen huiveren van de kou en verhongeren.
Tien jaar zullen voorbijgaan en de sterk verminderde mensheid zal geleidelijk de vernietiging verlaten, en de nucleaire mogendheden zullen nog steeds over voldoende wapens beschikken om de ramp te herhalen. Maar klimaatschommelingen zullen doorgaan. De enorme hoeveelheid broeikasgassen die door branden worden gegenereerd, zal leiden tot een sterke temperatuurstijging op aarde. Als het in de eerste jaren koud is, zoals tijdens de ijstijd, dan warmt de aarde enkele graden op. In dergelijke omstandigheden is het niet mogelijk om voldoende gewassen voor voedsel te oogsten. Het is onwaarschijnlijk dat het voedseldistributiesysteem goed kan functioneren. En zelfs als we aannemen dat de mensheid door dit alles niet zal uitsterven, zakt ze in ieder geval naar een lager niveau van culturele ontwikkeling.
Kleine ramp: regionale nucleaire oorlog
Niemand twijfelt aan de catastrofale gevolgen van een grote nucleaire oorlog, maar verschillende expertgroepen beoordelen het gevaar voor de wereld van regionale nucleaire conflicten op totaal verschillende manieren.
In 2007 publiceerde een groep klimatologen onder leiding van de beroemde wetenschapper Alan Robock een artikel over de gevolgen van een mogelijke nucleaire oorlog tussen de twee staten in de subtropen. Het artikel ging ervan uit dat in deze oorlog honderd atoombommen tot ontploffing zouden komen, vergelijkbaar in kracht met die van Hiroshima (ongeveer 15 kiloton TNT). Ze bedoelden de kernmachten India en Pakistan. De onderzoekers gingen ervan uit dat enorme branden 5 miljoen ton roet in de troposfeer zouden werpen.
Promotie video:
De term "troposfeer" verwijst naar het lagere niveau van de atmosfeer - de zogenaamde "weerlaag". Daarboven bevindt zich de stratosfeer, die ook de ozonlaag bevat. Nadat het in de bovenste lagen van de troposfeer is doorgedrongen, zal het roet hoger stijgen en de stratosfeer binnendringen. Het zal daar jarenlang blijven, schaduw geven aan de zon en de ozonlaag verzwakken. In de publicatie gebruiken de auteurs de term zwarte koolstof om te verwijzen naar zwarte koolstof. Dit is niet helemaal juist. Maar we hebben het in ieder geval over zwarte deeltjes die ontstaan door onvolledige verbranding en die voornamelijk uit koolstof bestaan.
Robock en zijn team concludeerden dat 5 miljoen ton van dergelijke deeltjes in de stratosfeer de temperaturen over de hele wereld gedurende vele jaren met één tot twee graden zouden verlagen. Dit fenomeen komt tot uiting op verschillende plaatsen met verschillende intensiteiten. Noord-Europa, Oost-Siberië en delen van Canada zullen bijvoorbeeld het eerste jaar bijzonder zwaar worden getroffen. Europa zal zich moeten voorbereiden op extreem koude winters. De sneeuw weerkaatst de zonnestralen, wat de aarde verder zal afkoelen.
En als het koud is, zal de verdamping van water afnemen en zal de wereld droger worden. Dit zal zeker leiden tot misoogsten. Aangezien deze klimaatveranderingen meerdere jaren aanhouden, zullen de graan- en rijstvoorraden in de wereld afnemen. Twee wereldwijde mislukte oogsten bij 85% van de gebruikelijke hoeveelheid geoogst graan zullen de magazijnen volledig leegmaken. Deze studie wordt algemeen aanvaard en latere publicaties, zoals het werk van een team van wetenschappers onder leiding van Andrea Stenke van de Zwitserse Hogere Technische School van Zürich in 2013, hebben de resultaten bevestigd.
Deskundig geschil
In 2018 publiceerde een onderzoeksteam onder leiding van Jon Reisner van Los Alamos National Laboratory echter een iets andere schatting. Wetenschappers zijn tot de conclusie gekomen dat een regionale nucleaire oorlog op het Indiase subcontinent niet zal leiden tot een verandering van het mondiale klimaat. Daarbij gingen ze uit van hetzelfde aantal en dezelfde kracht van nucleaire explosies.
Los Alamos National Laboratory heeft een uitstekende reputatie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog creëerden wetenschappers van het Manhattan Project daar de eerste atoombom. Tot nu toe wordt dit laboratorium beschouwd als een van de grootste onderzoekscentra ter wereld die thermonucleaire processen bestudeert. Volgens officiële informatie werken er meer dan 10 duizend mensen, en het budget van het laboratorium is $ 2,55 miljard. Een publicatie van zo'n wetenschappelijke instelling kan simpelweg niet worden genegeerd.
In tegenstelling tot de auteurs van eerdere publicaties, modelleerden deze onderzoekers zowel door hen veroorzaakte explosies als branden met hun eigen computerprogramma's. Daarbij kwamen ze tot de conclusie dat hoewel er een grote hoeveelheid "zwarte koolstof" zal ontstaan, slechts een kleine hoeveelheid de stratosfeer zal binnendringen. De meesten van hen zullen de onderste lagen van de atmosfeer bereiken en, met regen, weer op de grond zijn voordat ze enige significante schade kunnen aanrichten.
Dit klinkt best overtuigend. Grootschalige bosbranden die dit jaar in Rusland, Alaska en Brazilië hebben gewoed, hebben relatief weinig roet in de stratosfeer geworpen, hoewel het uitgebrande gebied vermoedelijk groter was dan alle Duitse bossen. Om roet tot een hoogte van tien kilometer of meer te laten stijgen, is een grote brand niet voldoende. Dit vereist een vurige tornado. Met dit fenomeen ontstaat het schoorsteeneffect, wanneer de gloeiende gassen die tijdens de verbranding ontstaan, naar boven stromen en koude luchtmassa's van onderaf de plaats van verwarmde lucht binnendringen, waardoor het vuur nog meer wordt aangewakkerd.
Maar een vuurtornado kan alleen optreden als het vuuroppervlak minimaal 1,3 vierkante kilometer is, meer dan 40 kilogram brandbaar materiaal per vierkante meter bevat en meer dan de helft van dit materiaal tegelijk verbrandt. Toegegeven, deze cijfers zijn erg bij benadering: ze zijn gebaseerd op de ervaring van de Tweede Wereldoorlog, toen de tapijtbombardementen op Duitsland door de geallieerden voortdurend leidden tot het ontstaan van vuurstormen in Duitse steden. Een nucleaire explosie boven Hiroshima 20 minuten later resulteerde in een verwoestende vuurstorm. Tijdens het tweede bombardement in Nagasaki, hoewel er talloze branden waren, fuseerden ze niet en vormden ze geen tornado.
Fire Tornado: ja of nee?
De werkgroep van John Reisner concludeerde dat de structuur van moderne steden in India en Pakistan zodanig is dat daar waarschijnlijk geen vuurstormen zullen ontstaan. En daarom is er geen gevaar voor een wereldwijde nucleaire winter. Maar de werkgroep van Alan Robock rustte hier niet op. Vier van de zes auteurs van het artikel uit 2007 publiceerden, samen met andere wetenschappers, op 2 oktober 2019 het volgende artikel, waarin ze hun bevindingen nogmaals bevestigden.
Dit keer gingen ze uit van het feit dat de strijd tussen de twee landen nog heviger zou zijn. In plaats van de impact van 100 atoombommen te berekenen met een opbrengst van elk 15 kiloton, werkten ze drie complexe scenario's uit. Ze zeggen dat Pakistan 150 atoombommen zal laten ontploffen boven de nederzettingen van de vijand, en India - 100 atoombommen, en de kracht van de bommen zal respectievelijk 15, 50 of 100 kiloton zijn. Deze zullen worden aangevuld met minder krachtige explosies boven militaire bases.
Het directe dodental van deze explosies zal variëren van 50 tot 125 miljoen. En aangezien de auteurs blijven aannemen dat het meeste van de gegenereerde koolstof snel de stratosfeer zal binnendringen, zal de temperatuur in de wereld met twee tot vijf graden dalen. De hoeveelheid neerslag zal met 15-30% afnemen, het herstel van het klimaat zal meer dan tien jaar duren. Daarom is het gevaar van misoogsten en honger in de wereld groot.
Het is waar dat de auteurs van het artikel, net als in de paper uit 2007, de aannames over de schadelijke effecten van roet op de stratosfeer niet overtuigend hebben bewezen. Hoewel ze relatief gedetailleerde argumenten geven, ondersteunen ze deze niet met de resultaten van hun eigen brandsimulaties. Op het centrale punt van het geschil kunnen ze niets presenteren.
Het nucleaire gevaar is reëel
Samenvattend is het nog steeds niet duidelijk of een regionale nucleaire oorlog inderdaad desastreuze gevolgen zal hebben voor het mondiale klimaat. Misschien moeten de teams van wetenschappers gewoon gaan zitten en van gedachten wisselen over de betrouwbaarheid van hun simulaties. Het onderwerp is te serieus om tijd te verspillen aan het verdedigen van verschillende standpunten.
Het is opmerkelijk dat noch de ene noch de andere groep het aspect van de radioactieve neerslag niet heeft berekend. De simulaties houden geen rekening met de hoeveelheid, aard of verspreiding van deze neerslag. In een recent artikel dat is gepubliceerd op Science Advances, verwijst een groep onder leiding van Owen B. Toon naar een eerder eigen artikel, maar komt na langdurige discussie tot de volgende conclusie:
“De berekening van het stralingsniveau … wordt onder meer bemoeilijkt door variabele grootheden als windsnelheid of de aanwezigheid van regen op het moment van de explosie. Maar de meest controversiële kwestie is waar de bom is ontploft (bijvoorbeeld op de grond of niet). Het aantal doden als gevolg van radioactieve neerslag hangt af van hoe goed de bescherming van de bevolking was en hoe snel de regio werd geëvacueerd."
Het is duidelijk dat deze conclusie niet erg informatief is. In de hitte van het klimaatdebat vergeten we soms dat de wereld ook wordt bedreigd door andere door de mens veroorzaakte gevaren. Atoombommen en het groeiende aantal nucleaire mogendheden zijn zeker niet de minste. Terwijl de Verenigde Staten en Rusland hun kernwapens de afgelopen decennia aanzienlijk hebben verminderd, vergroten India, Pakistan, China en Noord-Korea ze.
Regionale nucleaire oorlogen zijn mogelijk, ook in Europa, en hun mogelijkheid kan op lange termijn niet worden uitgesloten. In ieder geval zouden de humanitaire en economische gevolgen van dergelijke oorlogen voor de hele wereld catastrofaal zijn, of het klimaat nu wordt beïnvloed of niet.
Thomas Grüter
