Als je ooit naar een grotendeels blauwe lucht hebt gekeken en rechte witte lijnen kriskras door de horizon hebt zien lopen, of een vliegtuig een pluim hebt zien uitblazen terwijl het boven je hoofd vloog, heb je je misschien afgevraagd: “Wat veroorzaakt dat?” Condenssporen, kort gezegd, zijn niet alleen maar uitlaatgassen, zoals je zou kunnen zien aan de uitlaat van een auto (hoewel ze vergelijkbaar zijn). En nee, het zijn ook zeker geen “chemtrails”.
In plaats daarvan zijn het bevroren waterdamp die is gekristalliseerd op roetdeeltjes, die beide standaardbijproducten zijn van de straalmotor met interne verbranding. Kortom: “Trail is een kunstmatige wolk”, zegt Stephen Barrett, hoogleraar techniek aan de Universiteit van Cambridge, die de milieueffecten van de luchtvaart bestudeert. “Ze zijn vrijwel hetzelfde als natuurlijke cirruswolken, behalve dat ze in het begin lang en plat zijn”, zegt hij Populaire wetenschap. En hoewel complottheorieën over vliegtuigen die chemicaliën voor geestcontrole verspreiden niet waar zijn, hebben de aanwijzingen een negatief planetair effect.
Hoe worden sporen gemaakt?
Hoewel ze net zo eenvoudig zijn als waterdamp en stof, vormen of blijven er niet altijd contrails achter in het kielzog van een vliegtuig. De atmosferische omstandigheden moeten precies goed zijn om de straaldamp te laten kristalliseren: nat genoeg om het water niet te laten verdampen en koud genoeg om te bevriezen. “Lucht die koud genoeg of vochtig genoeg is, wordt oververzadigd ijs genoemd”, zegt Barrett.
Vergeleken met andere atmosferische hoogten komt oververzadiging van ijs relatief vaak voor op de standaard kruishoogte van commerciële straalvliegtuigen (ongeveer 35.000 voet). Dit gebeurt echter slechts in vijf tot tien procent van de gevallen, voegt hij eraan toe.
De duur van de route of de “duurzaamheid” ervan hangt ook af van de omstandigheden. Warmere, drogere lucht betekent vaak dat deze binnen enkele seconden of minuten zal verdwijnen – maar het juiste recept voor kou en nattigheid kan wolkensporen tot wel zes uur lang laten rondhangen en zich door de lucht verspreiden, legt Barrett uit.
Omdat contrails zo nauw verbonden zijn met de temperatuur en het vochtgehalte van de lucht, variëren ze per seizoen en regio, zegt Marc Stettler, hoogleraar transport en milieu aan het Imperial College London. Op veel plaatsen zijn ze in de lente en herfst vaker te zien, merkt Stettler op.
Zijn sporen gevaarlijk?
Op de een of andere manier – maar niet op een directe manier voor de menselijke gezondheid, en waarschijnlijk niet op de manier die je zou verwachten. Een groeiende hoeveelheid wetenschappelijk onderzoek, waaronder studies van zowel Barrett als Stettler, geeft aan dat de sporen een cumulatief opwarmingseffect hebben, wat bijdraagt aan door de mens veroorzaakte klimaatverandering.
Natuurlijk draagt het vliegverkeer bij aan de klimaatverandering, omdat vliegtuigen fossiele brandstoffen verbranden om te vliegen en kooldioxide aan de lucht toevoegen. Maar het thermische effect van contrails is een apart fenomeen, los van de uitstoot van broeikasgassen door de luchtvaart. En het is een verrassend krachtige invloed.
“Luchtvaartsporen veroorzaken ongeveer evenveel opwarming als alle CO2-uitstoot uit de luchtvaart”, zegt Barrett – met één belangrijk verschil. De CO2-uitstoot door vliegen is cumulatief en loopt op over tientallen jaren, terwijl de voetafdruk tijdelijk is en al na een paar uur verdwijnt. “Dit betekent dat de laatste zes uur aan sporen ongeveer evenveel opwarming veroorzaken als de afgelopen zestig jaar [aviation] CO2. Het is een behoorlijk sterke hefboom”, zegt hij.
Met andere woorden, legt Stettler uit, zijn tracers verantwoordelijk voor ongeveer twee procent van alle door de mens veroorzaakte opwarming in een bepaald jaar – en dat omvat alles van auto-uitstoot tot landbouw tot het verwarmen van onze huizen. Twee procent lijkt misschien niet veel, maar sommige bronnen schatten dat het commerciële luchtverkeer de komende dertig jaar 2,5 keer zo groot zal worden als de aarde, en als de aarde op het spel staat, telt alles mee.
Hoe verwarmen sporen het klimaat?
Omdat contrails, net als andere wolken, helderwit en isolerend zijn, reflecteren ze licht en warmte en vangen ze deze ook op. Op een zonnige dag doet de contrail twee dingen tegelijk. Het ‘werkt als een deken’ en voorkomt dat de warmte die van het aardoppervlak straalt naar de ruimte ontsnapt, zegt Barrett – dit is het opwarmingseffect. Tegelijkertijd reflecteert het ook zonlicht vanuit de ruimte ver weg van het aardoppervlak, wat een verkoelend effect heeft. Helaas, zelfs als de zon schijnt, weegt het dekeneffect doorgaans zwaarder dan het spotlight-effect, zegt Barrett.
En als de zon ondergaat, is er geen wedstrijd. Gedurende de nacht zijn er geen ruimtestralen die de contrails weerkaatsen, maar wordt alleen warmte vastgehouden. Hoewel de sporen vergankelijk zijn, kan de hitte die ze naar het oppervlak van onze planeet terugbrengen, niet op miraculeuze wijze ontsnappen nadat het aanvankelijke obstakel is verdwenen. Bovendien zijn er op elk moment zoveel vliegtuigen in de lucht dat, als de omstandigheden goed zijn, er waarschijnlijk al een ander spoor is om het verspreide te vervangen.
Hoe kunnen we dit oplossen?
Oververzadigde ijsgebieden kunnen zeer wijdverbreide banden in de atmosfeer zijn, maar ze zijn vaak erg dun, zegt Barrett. Dit betekent dat piloten ze kunnen vermijden door net boven of onder de omstandigheden te vliegen waar de omstandigheden goed zijn voor contrails. In veel gevallen kan slechts ongeveer 300 meter aanpassing nodig zijn, “vrij weinig vergeleken met kruishoogten”, voegt hij eraan toe. Met andere woorden: een zeer kleine verandering in de vliegroutes kan een groot verschil maken.
Op dit moment zijn we niet zo goed in het voorspellen van atmosferische omstandigheden op 10.000 meter hoogte, zegt Stettler. “Er zijn niet veel gegevens voor en het is geen topprioriteit voor meteorologen”, legt hij uit. Maar onderzoekers werken eraan om ons vermogen om atmosferische omstandigheden te voorspellen te verbeteren en vluchten dienovereenkomstig te plannen. Ondertussen zou het simpelweg reageren op omstandigheden in realtime, zoals piloten momenteel doen om turbulentie te minimaliseren, en het aanpassen van de hoogte zodra het spoor zichtbaar wordt, de mondiale impact aanzienlijk kunnen verminderen, zegt Barrett.
Er zijn al kleinschalige pogingen ondernomen om de inspanningen te voorspellen, waaronder een poging waarbij Google, Breakthrough Energy en verschillende luchtvaartmaatschappijen betrokken waren. Maar er zijn meer grootschalige tests nodig om beter te begrijpen hoe de sporen het beste kunnen worden verzacht, merkt Barrett op. “Dat is echt de volgende uitdaging – zeg maar het hele Schotse luchtruim of een groot deel van de Atlantische routes – en daar moeten we verder mee.”
Maar zelfs als we de spoorlijnen onder controle krijgen, moet de luchtvaartindustrie nog steeds meer doen, merkt Stettler op. “Het verminderen van de effecten van voetafdrukken mag niet in de plaats komen van maatregelen om de CO2-uitstoot in de luchtvaart te verminderen”, zegt hij. Als alle aanwijzingen in één laatste zucht zouden verdwijnen, zouden er immers nog steeds tientallen jaren van langlopende shows zijn om je zorgen over te maken.