'Vergeleken met China valt luchtvervuiling hier wel mee'

De luchtvervuiling op aarde meten vanuit de ruimte. Het is een nieuwe tak in de wetenschap, waar de Université Libre de Bruxelles (ULB) de knappe koppen voor levert. Vergeleken met China valt het met de Brusselse lucht wel mee volgens de wetenschappers. “Onze recente meetresultaten hebben de Chinezen zenuwachtig gemaakt.”

Cathy Clerbaux is natuurkundige, Pierre-François Coheur chemicus. Beiden staan mee aan de basis van de metingen die in real time de luchtvervuiling op aarde in kaart brengen. 2009 was een sleuteljaar. Toen slaagden de ULB-wetenschappers erin om vanuit de ruimte de ammoniakuitstoot aan de aardoppervlakte te meten. Die bevindingen werden in het toptijdschrift Nature Geoscience gepubliceerd, “onze mooiste publicatie tot nog toe,” zegt Cathy Clerbaux.

Enkele maanden geleden kon de onderzoeksgroep de fenomenale luchtvervuiling aan de oostkust van China aantonen. De draagwijdte van het bericht valt niet te onderschatten, want voortaan zijn wetenschappers niet langer afhankelijk van gegevens van de Chinese overheid. De hele wereld kan nu meekijken hoe erg het gesteld is met de luchtvervuiling, ook in landen met een weinig transparante overheid.

Hoewel. Er is nog werk aan de winkel. Clerbaux: “Na de bekendmaking van dit nieuws kwam een Chinese journaliste ons interviewen. Ze had ons gevraagd of we ook radioactiviteit kunnen meten, waarop we naar waarheid ‘neen’ hebben geantwoord. Daarop schreef ze een artikel waarin stond dat volgens ons onderzoek in een bepaalde regio van China van radioactiviteit geen sprake is. Maar dat hadden we helemaal niet beweerd! Dat artikel was in heel China te lezen.” De ‘journaliste’ bleek eigenlijk voor de Chinese overheid te werken.

Satellieten met spectrometers worden gebruikt om naar sterren te kijken. Jullie kijken naar de aarde...
Clerbaux: “Satellieten worden al lang gebruikt om naar de aarde te kijken, bijvoorbeeld om het weer te voorspellen. Spectrometrie is recenter. Sinds twintig jaar kunnen we aan de hand van zonnestralen de chemische samenstelling van de atmosfeer meten, zoals bijvoorbeeld de hoeveelheid ozon. Wat wij doen, detectie van moleculen via infraroodstraling, is iets van de laatste tien jaar.”
Coheur: “Dankzij onze techniek slagen we erin om gassen te meten in kleine hoeveelheden en dicht bij het aardoppervlak. We kunnen ook de hele aarde in kaart brengen, twee keer per dag, amper enkele uren nadat we de gegevens hebben binnengekregen. Zo kunnen we kaarten produceren van de mondiale ammoniakuitstoot op een bepaald moment, of van zwaveldioxide of koolstofmonoxide. We kunnen ook inzoomen op een bepaalde regio, of we kunnen de metingen bekijken op de lange termijn. Zo kom je te weten of de vervuiling stijgt, of juist daalt, bijvoorbeeld als de overheid bepaalde maatregelen heeft genomen.”
Clerbaux: “Via een eenvoudige schotelantenne krijgen we dagelijks een miljoen satellietwaarnemingen binnen, die door heel wat computers verwerkt worden.”

Wat zijn de grote voordelen van jullie technologie?
Clerbaux: “De satellieten geven ons informatie over het leefmilieu in landen waarover we weinig betrouwbare gegevens hebben, bijvoorbeeld China. Maar ook het opvolgen van natuurrampen kan via onze kaarten. De technologie laat ons bijvoorbeeld toe om de ‘wolken’ van vulkaanuitbarstingen op de voet te volgen, of van grote bosbranden. Daar zijn luchtvaartmaatschappijen dan weer erg in geïnteresseerd, omdat onze gegevens, in combinatie met meteorologische waarnemingen, ook een voorspellende waarde hebben.”
“We hebben verder ook een globaler zicht op de vervuiling. Stel dat we hier in een lokaal meetstation in Brussel een overschrijding van de emissienormen meten, dan weet je niet waar die vandaan komt. Met onze kaarten kunnen we bijvoorbeeld vaststellen dat de vervuiling uit Duitsland komt overgewaaid.”

Is de impact van natuurlijke fenomenen op de atmosfeer niet groter dan die van de mens?
Coheur: “Dat is een van de grote vragen natuurlijk, al geven wij daar niet meteen een antwoord op. We kijken naar de atmosferische vervuiling, en niet naar de processen die erachter zitten.”
Clerbaux: “Natuurlijk is het een samenspel van natuur en mens, en het is soms erg moeilijk om de oorzaak te kennen. CO2-uitstoot kent een menselijke oorsprong, maar wordt terug opgenomen door oceanen en bossen.”
“Anderzijds: als je een kaart neemt van de bevolkingsdichtheid en daarnaast een vervuilingskaart legt, dan is de correlatie overduidelijk: in dichtbevolkte gebieden is er meer vervuilling.”
Coheur: “Ook historisch is het effect van de mens op het leefmilieu eenvoudig vast te stellen. Vergelijk een kaart met de stikstofuitstoot van honderd jaar geleden met de uitstoot van vandaag. Niemand kan rond de impact van de mens heen. Maar nogmaals: we kunnen ook een positief effect zien van het menselijk handelen. Na bepaalde overheidsmaatregelen zien we de vervuiling ook dalen.”

Wat jullie doen, lijkt wel wat op de negentiende-eeuwse wetenschapper die in zijn microscoop zat te turen.
Clerbaux: “Precies. In 2009 ontvingen we signalen uit onze infrarood-meting die we niet konden thuisbrengen. Als je dan na een tijdje ontdekt dat het om ammoniakuitstoot gaat, doet dat je wel iets, ja. En als je de gegevens projecteert op satellietbeelden en je ziet dat de landbouwgebieden rood kleuren, dan weet je dat je juist zit.”
“Het was wel vreemd omdat bij de klassieke vervuilingkaarten de steden donkerrood kleuren, terwijl het hier om landbouwgebieden ging: Nederland, de Po-vlakte, de Nijldelta, etcetera.”

In 2015 is er weer een grote klimaattop. Kan de nieuwe satelliettechnologie een invloed hebben op het discours op internationale toppen over mondiale vervuiling en klimaatopwarming?
Clerbaux: “Ja en neen. Bepaalde uitstoot, zoals methaan en CO2 valt heel moeilijk met satellieten te meten, omdat het over grote hoeveelheden gaat met kleine variaties.”
Coheur: “Ook de hoeveelheid fijn stof is moeilijk te meten vanuit de ruimte. Terwijl die ook bijdraagt tot de klimaatopwarming.”
Clerbaux: “Europa heeft onlangs het Sentinel-programma gelanceerd met vijf satellieten, waarbij éen satelliet de oceaan surveilleert, een andere de aarde, de atmosfeer etcetera. Het idee is dat gewone burger toegang kan krijgen tot die informatie. Op basis van onze gegevens kunnen voorspellingen gedaan worden, bijvoorbeeld voor de uitstoot van CO of ozon. Zo heeft iedereen zicht op de luchtkwaliteit op gelijk welke plek op aarde voor de komende dagen, net zoals de weersvoorspelling. Voor mensen met astma bijvoorbeeld kan dat erg nuttig zijn.”

In januari brachten jullie onverkwikkelijk nieuws over de luchtvervuiling in China. Waarom hadden jullie China eruit gepikt?
Clerbaux: “We hadden China er niet uitgepikt! Bij elke meting kleurt de kaart er donkerrood. Het is erg extreem. Vooral dan in het oosten van China, waar veel industrie is en veel mensen wonen, maar ook omdat de wind er stagneert en de vervuiling niet verspreid geraakt.”
Coheur: “Ons nieuws heeft de Chinezen zenuwachtig gemaakt, maar er is ook een positief effect. China is nu geïnteresseerd in onze gegevens. Langzaamaan groeit er een bewustwording rond luchtverontreiniging. We werken nu ook samen met Chinese onderzoekers.”
Clerbaux: “Al verloopt die samenwerking niet van een leien dakje. Zo willen we nu graag van de Chinese overheid de grondgegevens krijgen, om die te vergelijken met onze satellietgegevens. Maar we wachten er nog steeds op. Een optimale samenwerking zal nog wel wat tijd vragen.”

En Europa? Valt het met de luchtvervuiling wat mee?
Clerbaux: “Neen hoor, er zijn ook pollutiepieken, bepaalde Europese regio’s zijn erg vervuild, en er is toch een probleem met fijn stof. Maar als je het met China vergelijkt, valt het mee.”

Jullie lopen dus onbezorgd door Brussel rond?
Clerbaux: “Ja toch wel, omdat we zien dat het in de rest van de wereld erger is. Of in Parijs, waar ik werk in een laboratorium dat zicht heeft op de stad. Soms is de smog er zo ernstig dat ik de Eiffeltoren niet meer zie! Dat is vreemd omdat de Eiffeltoren bij het stedelijk landschap hoort. Hier vanuit ons ULB-kantoor aan Solbosch hebben we ook zicht op de binnenstad, maar een smoglaag is er toch eerder uitzonderlijk.”
Coheur: “Misschien is Brussel niet zo verontreinigd, studies tonen toch aan dat bewoners van geïndustrialiseerde steden in het westen enkele maanden minder lang leven. En dan hebben we het nog niet over het verlies aan levenskwaliteit.”

Gezondheid en klimaatopwarming zijn belangrijke thema’s vandaag. Maakt het dat makkelijk om subsidies binnen te halen?
Coheur: “Ja, echt wel. Over financiering moeten we niet klagen, ook niet op de lange termijn. Precies omdat we een belangrijke dienst leveren aan de bevolking, met gezondheid bezig zijn en ook omdat onze bevindingen nuttig zijn voor bepaalde takken van de industrie.”
Clerbaux: “Het is intussen ook aangetoond dat de investeringen in onze technologie zichzelf snel terugbetalen. Ons meettoestel kost 250 miljoen euro. Dat is veel geld, maar evenveel als een voetbalstadion, of 50 kilometer aan wegen. De maatschappelijke afweging is dan snel gemaakt, denk ik.”
Coheur: “Een nadeel is dan weer dat de subsidies vooral een praktisch doel dienen, en minder het fundamenteel wetenschappelijk onderzoek.”
Clerbaux: “Wat wij doen, bevindt zich op de scheidslijn tussen fundamenteel en toegepast wetenschappelijk onderzoek. Ik vind dat wel fijn. Weet u, mijn doctoraatsthesis ging over een molecule waar echt niemand iets van begreep. Ik ben blij met het onderzoek dat ik nu doe. Nu kan ik er tenminste met andere mensen over spreken.”

Dit artikel is het eerste in de Brussel Deze Week-reeks 'Brusselse onderzoekers in de wereld'