We kunnen op allerlei manieren zorgen dat er minder CO2 in de lucht komt, maar waarmee bereik je het meest? Nu het vijf voor twaalf is wat de klimaatcrisis betreft, is dat een relevante vraag: het zou zonde zijn om tijd te verspillen aan minder effectieve oplossingen. Daarom vergeleken onderzoekers het effect van zonnepanelen versus de aanplanting van bossen.
Daarvoor togen ze naar Israël, naar een zonnepark in de Aravawoestijn en naar het Yatir-bos aan de noordelijke rand van de Negev-woestijn. Klimaatwetenschapper Jonathan Muller van de Stellenbosch University in Zuid-Afrika, vertelt aan Scientias.nl over hoe het daar zit met CO2-absorptie, atmosferische technieken en break-evenpoints.
Eddy-covariantie
Er kwam nogal wat bij kijken om het klimaateffect van zonnepanelen en bosaanplanting goed met elkaar te kunnen vergelijken. “We hebben de warmte en CO2-fluxen gemeten via een methode genaamd eddy-covariantie”, legt Muller uit. “Met deze atmosferische techniek is het mogelijk om zogenaamde verticale turbulente fluxen te meten en berekenen. Eddy-covariantie combineert ultrasnelle windmetingen van turbulentie (Eddy’s), de luchttemperatuur en de CO2- en waterconcentraties in de atmosfeer. Op deze manier kunnen we meten hoeveel energie – in de vorm van waterdamp en warme lucht – er aan de lucht wordt toegevoegd en hoeveel CO2 neerdaalt en geabsorbeerd wordt in de natuurlijke ecosystemen. In het geval van de zonnepanelen hebben we dit alles gecombineerd met de zonne-energie die in elektriciteit is omgezet. Dit is het equivalent van de CO2-absorptie door bossen. Tot slot hebben we deze gegevens gecombineerd met bestaande datasets om twee extra klimaatzones te kunnen toevoegen: een gematigde en een tropische zone.”
Break-even points en klimaatboetes
Voordat hij zijn conclusie vertelt, legt Muller eerst nog uit: “Er is een almaar groeiende behoefte aan strategieën om de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer te verminderen. Dit kan door het aanplanten van bossen, waardoor koolstofverbindingen in biomassa worden opgeslagen, of door het gebruik van duurzame energiebronnen te stimuleren en zodoende het verbruik van fossiele brandstoffen te verminderen.” En wat is nu het effectiefst? “Uit ons onderzoek is gebleken dat het installeren van zonnevelden een veel betere optie is dan bosaanplanting, ook al ontstaat bij beide methodes een ‘klimaatboete’ vanwege de productie van extra hitte die vrijkomt in de atmosfeer. Dit komt omdat zonnepanelen en bossen vanwege hun donkere kleur meer zonlicht absorberen. Toch heeft de CO2-assimilatie of reductie een klimaatverkoelend effect, dus is het mogelijk om de tijdsduur te berekenen van het betreffende break-evenpoint.”
Droge en vochtige klimaten
Daarbij is er nog een belangrijk gegeven: het maakt voor de CO2-scores veel uit of zonnevelden en bossen in droge of natte gebieden worden geplaatst. “In drylands hebben zonnevelden al na 2,5 jaar een positief netto-effect. Dit is meer dan vijftig keer sneller dan bosaanplanting. Mogelijk leven de bomen zelfs niet lang genoeg om het break-evenpoint te halen. Daarnaast is er in deze droge zones ook niet genoeg plek geschikt voor bebossing. Dit zijn interessante conclusies, omdat er onder andere in Spanje en zelfs in de Sahara plannen zijn voor grote zonneparkprojecten, maar ook voor bosaanplanting in gebieden waar op natuurlijke wijze geen bossen kunnen groeien. Hetzelfde geldt voor vochtigere gematigde en tropische klimaten, al is het effect daar niet zo sterk als bij drylands.”
Dat betekent niet dat we helemaal geen bossen meer moeten aanplanten, aldus de onderzoeker. “Ook al komen zonne-energieprojecten zelfs in tropische regio’s nog beter uit de studie dan bosaanplanting, toch moeten we niet voorbijgaan aan de sociale en natuurlijke voordelen van bossen. Vooral in vochtige klimaten, waar bossen een levensloop hebben van meerdere eeuwen, vervult deze begroeiing zeker een belangrijke rol als koolstofput”, vertelt Muller. “In vochtige klimaatzones groeien bossen veel harder en dat betekent dat er veel meer CO2 uit de atmosfeer kan worden opgeslagen in de biomassa.”
Levensduur en grondstoffen
De onderzoekers hebben een zo volledig mogelijk beeld proberen te creëren in hun studie. “We hebben niet alleen gekeken naar de grondstoffen en de levensduur van de zonnepanelen, maar hebben ook de accu’s die nodig zijn bij het opslaan van de energie en die energiegebruik in de nacht mogelijk maken, meegenomen in de CO2-berekening.”
Dan nog kun je in droge regio’s verreweg het beste zonneparken bouwen. “Maar meer gematigde, vochtigere gebieden, zoals Nederland, zijn beter af door te focussen op natuurlijke ecosystemen die als koolstofputten kunnen dienen. We adviseren beleidsmakers overal ter wereld om het klimaat en het huidige landgebruik in acht te nemen bij de ontwikkeling van klimaatstrategieën. Dit betekent dat bestaande bossen tegen elke prijs beschermd en behouden moeten worden vanwege hun functie als koolstofputten. Tegelijk kun je niet-beboste gebieden ombouwen tot zonneparken of bossen aanplanten in (sub)tropische klimaten”, besluit Muller.
