Vuur, roet en daarna kou – op een vernietigende kernoorlog volgt een nucleaire winter

Eind 2024 gebeurt het dan toch. Noord-Korea valt Seoul in Zuid-Korea binnen, maar de Zuid-Koreaanse en Amerikaanse troepen daar verdedigen zich fel. Om Washington op afstand te houden laat dictator Kim Jong-Un een Hwasong-15-raket met kernkop op de Amerikaanse hoofdstad afvuren. De VS slaan terug met een kernaanval op Pyongyang, en dan mengen China en daarna Rusland zich in de eerste kernoorlog: binnen enkele weken zijn een paar honderd steden op drie continenten weggevaagd. Europa blijft gespaard, maar na een paar weken begint het in Nederland behoorlijk fris te worden.

De dreiging van een kernoorlog is lang niet zo groot geweest. Bijna wekelijks uit Ruslands ex-president Dmitri Medvedev dreigementen met kernaanvallen, al verwijst president Vladimir Poetin liever indirect naar Ruslands bijna zesduizend atoombommen. China bouwt raketsilo’s in woestijngebieden, Noord-Korea werkt gestaag aan zijn arsenaal, inmiddels geschat op enkele tientallen. In april 2022, kort na de Oekraïne-invasie, testte Rusland met veel mediavertoon zijn nieuwe Sarmat-langeafstandsraket, met ruimte voor tien kernkoppen. Ook de VS besteden nog altijd miljarden aan hun ‘nucleaire afschrikking’.

„De dreiging van een kernoorlog, en een nucleaire winter, is niet weg”, zegt Alan Robock, een Amerikaanse atmosfeeronderzoeker aan Rutgers University in New Jersey in de VS in een videoverbinding. Robock, afgestudeerd in 1970, was een van de eerste onderzoekers die waarschuwden voor wat het ultieme schrikbeeld van de kernoorlog werd: de nucleaire winter.

Vuurbal van miljoenen graden

Eén kernexplosie boven een stad richt extreme verwoesting aan door een vuurbal van miljoenen graden, door schokgolven, door straling, door branden en door radioactieve fall-out, waarbij honderdduizenden mensen meteen omkomen of later sterven. Meer dan een ramp.

Maar na een kernoorlog waarin honderden steden dit lot ondergaan, volgt een wereldomspannende, langdurige catastrofe. Gigantische branden in de gebombardeerde steden worden zichzelf-aanjagende vuurstormen: hout, plastic, mensen, asfalt, alles wat brandbaar is, gaat in de fik. Er ontstaan gigantische opstijgende rookwolken, pyrocumulonimbus genaamd, die ook optreden bij grote bosbranden. Ze brengen megatonnen zwarte roet hoog in de stratosfeer, de luchtlaag boven tien kilometer hoogte. Dat blokkeert het zonlicht, eerst alleen plaatselijk, maar als het roet zich verspreidt over het hele noordelijk halfrond. De hemel wordt maar iets minder helder, maar de gevolgen zijn rampzalig.

Lees ook
‘We weten hoe onweerswolken boven bosbranden ontstaan, maar het onvoorspelbare maakt ze gevaarlijk’

schreven tientallen auteurs, onder wie de astronoom Carl Sagan, in een artikel in Science in 1983.

„Jouw iPhone heeft veel meer rekenkracht dan de computers die we toen gebruikten”, zegt Robock, die ook meerekende aan de nucleaire winter, net als trouwens de Nederlandse Nobelprijswinnaar Paul Crutzen en de Russen Georgi Stensjikov en Vladimir Aleksandrov.

Voor één keer had de wetenschap het oor van machtige politici, geholpen door de publieke ontzetting over het rampscenario. De Amerikaanse president Ronald Reagan en secretaris-generaal Michail Gorbatsjov van de Sovjet-Unie – overtuigd omdat ook Russische wetenschappers de ramp voorspelden – sloten in 1986 verdragen om kernwapens en kernraketten te beperken. In 1991 leek de Koude Oorlog beëindigd met het instorten van de Sovjet-Unie. De nucleaire winter maakte plaats voor een schrikbeeld dat leek op het tegenovergestelde: de opwarming van het klimaat.

Maar tegen 2007, toen de Oost-Westverhoudingen alweer flink aan het afkoelen waren, zetten Robock en collega’s een nieuwe ronde nucleaire-winteronderzoek in, geholpen door veel krachtiger computers en klimaatmodellen, die bijvoorbeeld ook oceanen en ijskappen meenamen.

Bovendien blijft de roet veel langer hangen dan we dachtenAlan Robock atmosfeeronderzoekeratmosfeeronderzoeker

Dat leverde wel veranderingen op in de scenario’s: de temperaturen zouden niet meer tientallen graden dalen maar tussen 5 en 10. „Maar op land is de daling sterker, en ook geeft de kou droogte”, zegt Robock. Als gewassen niet bevriezen, verdrogen ze op het land. „Bovendien blijft de roet veel langer hangen dan we dachten.”

Eenmaal in de stratosfeer hangt de roet boven de wolken, dus regent het niet uit. Het blijft juist stijgen: doordat het zo zwart is, absorbeert het zonlicht, en verwarmt het de omringende lucht, die als een heteluchtballon verder opstijgt en de roet verder omhoog voert.

Alleen de trage Brewer-Dobsoncirculatie, die bij de evenaar opstijgt en bij de polen weer afdaalt, brengt de stratosferische roet in de loop van de jaren weer naar beneden.

Een paar honderd steden in de as

Zelfs een ‘kleine’ kernoorlog, bijvoorbeeld tussen kernmachten India en Pakistan, waarbij een paar honderd steden in de as gelegd worden, leidt tot catastrofale afkoeling, bleek uit een simulatie van Michael Mills van de Universiteit van Boulder in Colorado in 2014.

In een artikel in Nature Food in 2022 becijferen Robock en collega’s, gebruikmakend van computermodellen van landbouwopbrengsten, dat bij een ‘beperkte’ kernoorlog zo’n twee miljard mensen zouden sterven van de honger, en bij een volledige oorlog vijf miljard. Alleen Australië zou de dans kunnen ontspringen.

Toch zijn er nog altijd grote onzekerheden in de scenario’s, bijvoorbeeld over hoeveel brandbaar materiaal er precies is in moderne steden, hoeveel daarvan verbrandt, en hoeveel daarvan in de stratosfeer terechtkomt.

---

Nucleaire oorlog tussen kernmachten kan jarenlang voor een fors lagere temperatuur zorgen

Wel zijn er nog altijd onzekerheden in de scenario’s. Het is bijvoorbeeld de vraag hoeveel brandbaar koolstofhoudend materiaal er precies te vinden is in moderne steden van beton en staal. En mogelijk verbrandt een groot deel daarvan niet, omdat ze onder het puin terechtkomen na de eerste schokgolven van de kernexplosie. En de pyrocumulonimbus-wolk brengt alleen langlevend roet in omloop als hij tot in de stratosfeer reikt. Zo niet, dan regent de roet in de loop van dagen of weken weer uit. Aan de polen begint de stratosfeer al op negen kilometer hoogte, maar aan de evenaar wel op 17 kilometer. De hoogte van de rookwolk hangt op zijn beurt weer af van de omvang en intensiteit van de vuurstorm.

Over deze factoren ontstaat dan ook discussie, bijvoorbeeld toen atmosfeer- en bosbrandexpert Jon Reisner van Los Alamos National Laboratory in 2017 een simulatie publiceerde van een ‘beperkte’ kernoorlog, na een simulatie van een beperkte kernoorlog tot de conclusie kwamen dat er nauwelijks een temperatuureffect te verwachten was.

Aimabel maar voorzichtig

„Niet iedereen in de wapenlaboratoria doet dit, maar Reisner gedraagt zich onprofessioneel”, reageert Robock gebeten. Hoezo? „Ze hebben hun model niet beschikbaar gemaakt, en ik moest flink wat detectivewerk doen om uit te zoeken wat ze nu precies gedaan hebben. Het had nooit gepubliceerd mogen worden.”

Volgens Robock simuleerde Reisners groep een atoombom boven een golfbaan, waar weinig brandbaar materiaal is. Bovendien duurde de simulatie te kort voor het ontwikkelen van een vuurstorm. Natuurlijk krijg je dan geen roet in de stratosfeer. In een commentaar in een vakblad ontkent Reisner de golfbaan-beschuldiging. Op verzoeken om een interview reageerde hij niet.

Het is frustrerend, want financiering voor nucleaire-winteronderzoek is lastig te krijgen, zegt Robock. Het filantropische Future of Life Institute stelde 4 miljoen dollar beschikbaar, onder andere voor onderzoek door James Haywood, atmosfeerwetenschapper aan de universiteit van Exeter in het Verenigd Koninkrijk.

De resultaten van die eerdere simulaties zijn afschuwelijk

„We gebruiken hiervoor een goed klimaatmodel dat we hier ontwikkeld hebben en dat ook in IPCC-verslagen gebruikt is”, vertelt hij in een Zoom-call. Waar Robock fel is en in ook in eigen woorden activistisch, is Haywood aimabel maar voorzichtig, „we moeten dit onderzoek nog grotendeels beginnen.”

„Hoeveel roet er nu eigenlijk in de atmosfeer komt”, zegt hij, „hangt ook af van de hitte van de branden, en hoe hoog het doorstijgt.” Hete, vlammende branden geven meer roet, grote branden meer hoogte. „Onderzoek van onze groep naar grote bosbranden in Oost-Australië heeft wel laten zien dat as tot 35 kilometer hoog kan komen, dus ja, dat spul kan echt in de stratosfeer terechtkomen.” Het is meer bewijs voor self-lofting, het heteluchtballoneffect dat de nucleaire winter nog langer laat duren.

Interessant natuurlijk, maar hoe zinnig is zulk onderzoek eigenlijk, als we toch al weten dat een kernoorlog geen goed idee is? „Tsja, de resultaten van die eerdere simulaties zijn afschuwelijk, en ik verwacht eerlijk gezegd geen heel grote verschillen in de nieuwe simulaties.”

„Alles wijst erop: zelfs een ‘beperkte’ kernoorlog heeft nog steeds devastating gevolgen. Maar die boodschap moet ook doordringen bij het publiek”, zegt Haywood ernstig, om dan te verzuchten: „Het is allemaal een beetje deprimerend, isn’t it?”

Delen





Mail de redactie