Wetenschappers en studenten, geleid door experts van de University of Colorado in Boulder en Rutgers University, zullen de milieu- en humanitaire impact van een mogelijke nucleaire oorlog beoordelen met behulp van de meest geavanceerde wetenschappelijke instrumenten.
De hoofdauteurs van het onderzoek, de professoren Brian Ton en Alan Robock, hebben de nucleaire dreiging decennia lang uitvoerig bestudeerd. Zij waren een van de eersten die de theorie van de "nucleaire winter" formuleerden, volgens welke een nucleaire oorlog tussen twee staten delen van de planeet kan afkoelen en massale hongersnood kan veroorzaken, zelfs in landen die niet aan de oorlog deelnemen.
In hun werk, gepubliceerd in 1983, putten Ton, Robock en anderen uit een studie uit 1982 die zei dat rook uit brandende bossen, steden en oliereserves veroorzaakt door nucleaire explosies zonlicht zou blokkeren en de aarde zou koelen. Het werk over "nucleaire winter" werd in 1983 in Science gepubliceerd en trok wereldwijde aandacht.
"Het verbaast en bedroeft me dat de potentiële catastrofale gevolgen van een nucleaire oorlog niet langer een onderwerp van discussie zijn dat in de jaren tachtig begon", zei Ton. "Een van de doelen van deze studie is om mensen te leren hoe gevaarlijk deze wapens zijn door een uitgebreide wetenschappelijke analyse van de problemen te geven."
Voor het eerst zal de nieuwe studie een gedetailleerde beoordeling geven van de impact van een nucleaire oorlog op de landbouw, de voedselketen in de oceaan en de mensen, inclusief de beschikbaarheid van voedsel en migratieactiviteit. Het team gebruikt verschillende scenario's om te berekenen hoeveel rook er wordt geproduceerd door stadsbranden en hun brandbare materialen.
"De belangrijkste factor is de hoeveelheid rook van branden veroorzaakt door nucleaire explosies in steden en industriegebieden en de verspreiding ervan naar de bovenste atmosfeer", zei professor Robock. "Voor de eerste keer zullen we branden en vuurstormen simuleren met gedetailleerde schattingen van wat er zal branden, gebaseerd op nieuwe plausibele scenario's voor een nucleaire oorlog."
Hoewel het wereldwijde nucleaire arsenaal met ongeveer 75% is verminderd sinds het einde van de Koude Oorlog in de jaren tachtig, zijn er nog steeds ongeveer 15.000 kernwapens verdeeld over negen landen. De VS en Rusland hebben de meeste wapens. Andere leden van de nucleaire club zijn Groot-Brittannië, China, Frankrijk, Israël, Pakistan, India en Noord-Korea.
Wetenschappers merken op dat de dreiging van een nucleair incident niet is afgenomen en kan ontstaan als gevolg van misverstanden, internationale paniek, aanvallen van hackers, terrorisme of acties van een vooraanstaande nucleaire mogendheid. Noord-Korea, dat 10 tot 20 kernwapens heeft, blijft zijn militaire macht demonstreren - meest recent lanceerde het land een intercontinentale ballistische raket, die zogenaamd in staat zou zijn om Alaska of Hawaï te bereiken, en is veroordeeld door veel landen, waaronder de Verenigde Staten, Rusland en China.
Promotie video:
Het team gebruikt supercomputers en geavanceerde klimaatmodellen die zijn ontwikkeld door het National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder om de hoeveelheid brandbaar materiaal in grote steden en de hoeveelheid rook die kan worden gegenereerd door nucleaire explosies te berekenen. De onderzoekers gebruiken ook landbouw- en wereldwijde voedselhandelsmodellen om de impact van een mogelijke nucleaire oorlog op gewassen en honger te beoordelen.
"Uit berekeningen blijkt dat er genoeg voedsel op de planeet is om mensen 60 dagen te voeden, terwijl de voedselvoorziening in een gemiddelde stad maar 7 dagen duurt", zei Ton. "Het functioneren van onze samenleving is grotendeels gebaseerd op ons vermogen om voedsel, brandstof en andere goederen te vervoeren die ernstig zullen worden beïnvloed door een nucleaire oorlog."
In 2016 publiceerden Robock en Ton een commentaar in de New York Times onder de kop Let's End the Peril of a Nuclear Winter. Daarin verwijzen ze naar hun studie uit 2007 naar de mogelijke impact van een nucleaire oorlog tussen India en Pakistan, waarbij elk land 50 bommen ter grootte van Hiroshima tot ontploffing brengt.
Volgens hun schattingen zal de rook van de explosies leiden tot een temperatuurdaling en, als gevolg daarvan, tot een afname van de productie van tarwe, rijst, maïs en sojabonen wereldwijd met 10-40% binnen vijf jaar. Explosies kunnen ook de ozonlaag van de aarde ernstig aantasten en de menselijke gezondheid en het milieu schaden.
Het nieuwe project ontving een driejarige subsidie van $ 3 miljoen van het Open Philanthropy Project, een liefdadigheidsorganisatie die zich richt op het financieren van projecten in vier categorieën: Amerikaanse politiek, wereldwijde catastrofale risico's, onderzoek, gezondheid en ontwikkeling.
Als onderdeel van het Open Philanthropy-werk zullen CU Boulder-professor Yongping Hee en zijn studenten de hoeveelheid brandbare bouwmaterialen in moderne steden over de hele wereld beoordelen. Professor Julia Lundqvist en haar studenten zullen geavanceerd weeronderzoek en voorspellingsmodellen gebruiken om te modelleren hoe het terrein en de topografie het brandgedrag na een nucleaire explosie kunnen beïnvloeden.
Robock werkt samen met verschillende afgestudeerde studenten, waaronder Joshua Coupe, die zullen helpen met klimaatmodellering. Een andere van zijn afgestudeerde studenten, Guanhu Jhong, gaat werken aan landbouwmodellering. Universitair hoofddocent Gal Hohman en afgestudeerde student Hainan Zhang zullen zich richten op economische modellen.
NCAR-wetenschappers Charles Bardeen en Michael Mills gebruiken de nieuwste atmosferische en aerosolklimaatmodellen om de reactie van het klimaatsysteem op roet van branden beter te begrijpen.
Op basis van de huidige wetenschappelijke kennis kan een deel ervan in de stratosfeer terechtkomen (16-48 km boven het aardoppervlak) en vele jaren of zelfs decennia in de lucht blijven.
In samenwerking met Ton, Bardeen en Mills zullen de emissies van gassen en aerosolen van stadsbranden worden gevolgd, waarbij het transport, de verwijdering en de wisselwerking tussen deeltjes met wolken, zonlicht en klimaat worden berekend.
Daarnaast zullen Boulder University-assistent-professor Nicole Lovenduski en studenten bestuderen hoe de oceanische voedselketen kan veranderen als reactie op klimaatverstoring en de verhoogde UV-straling van nucleaire explosies.
Hun werk zal een duidelijkere beschrijving geven van de wereldwijde humanitaire impact, ondersteund door de huidige beoordelingen van branden, klimaatverandering en de impact op voedselproductie, prijzen en beperkingen voor een reeks verschillende mogelijke nucleaire oorlogsscenario's, aldus de wetenschappers.
