Zeespiegelstijging: daar vindt de wetenschap toch wel iets op?

Lange-termijndreigingen zoals de zeespiegelstijging zijn voor de meeste mensen een ‘ver van mijn bed show’. Want: “Dat is zo ver weg, daar zullen wetenschappers tegen die tijd toch wel iets op gevonden hebben?” Maar vele gehoopte uitvindingen zijn er nu niet en zullen er ook nooit komen. Voor weekblad Panorama maakte Luuk Koelman een serie interviews met zijn broer Vianney.

Foto’s: Paul Tolenaar

Vianney Koelman (1961) is emeritus-hoogleraar aan de Technische Universiteit Eindhoven. Hij was verbonden aan het nationale instituut voor fundamenteel energieonderzoek DIFFER en hield zich bezig met duurzame energietechnologie. Ook was hij Chief Scientist bij Shell en adviseerde als zodanig het hoogste management.

“We lopen tegen grenzen aan. Als de huidige trend van klimaatverandering zich voortzet, gaan we de Randstad uiteindelijk opgeven.”

Zeg broer, de wetenschap staat voor niets! Kijk maar naar computers. Wie had al die vooruitgang een halve eeuw geleden kunnen voorzien? Dan kunnen we toch ook wel wat minder bezorgd zijn over de zeespiegelstijging? Die gaat pas over een paar eeuwen een echt probleem worden en tegen die tijd is er toch wel een ontwikkeling die een revolutionaire, super beschermende nieuwe dijk mogelijk maakt?
Ik hoor die vergelijking vaak. De computer die in 1969 de Apollo naar de maan bracht, had immers minder rekenkracht dan een hedendaags zakrekenmachientje. En een vele miljoenen kostende supercomputer die dertig jaar geleden nog de ruimte van een klaslokaal innam, zit nu in een mobieltje dat je voor een paar honderd euro bij de Aldi koopt. Alle hardware is vele, vele malen kleiner en ook nog eens onnoemlijk veel sneller. En dat voor een fractie van de kosten.

Dat zeg ik: de wetenschap komt vast wel met een oplossing.
Het spijt me, maar ik moet je enthousiasme temperen. Ook de wetenschap loopt tegen grenzen aan. Kijk, wat we decennialang met computers hebben gedaan, dat heet ‘miniaturisering’. We maken alles steeds kleiner. Want hoe kleiner iets is, des te efficiënter we er gebruik van kunnen maken en des te minder energie het kost. En, het belangrijkste, hoe goedkoper het wordt. Miniaturisering is de toekomst, maar… zeker niet de oplossing voor ons steeds groter wordende dijkprobleem. Ik zal proberen uit te leggen waarom. Een computerchip is in feite niets meer dan een verzameling van miljoenen en miljoenen schakelaartjes, die elkaar allemaal beïnvloeden. Keer op keer slagen we erin die schakelaartjes kleiner en kleiner te maken. Zo’n zestig jaar geleden ontstond het inzicht dat we daar heel lang mee kunnen doorgaan. In theorie net zolang tot we op atomair niveau zijn aanbeland. De voorspelling indertijd was dat, qua miniaturisering, enorme vooruitgang voor het oprapen lag. “There is plenty of room at the bottom,” noemden wetenschappers dat.
Die voorspelling is op spectaculaire wijze uitgekomen. Iedere volgende generatie computers was veel en veel sneller dan de eerdere generaties. En die ontwikkeling ging maar door. We kunnen elektronica dus echt héél snel maken. En héél klein. Neem nu een beeldbuis. Dat ding was twintig jaar geleden nog een halve meter diep – en heeft nu een dikte van nog maar enkele millimeters. Straks rol je een beeldbuis gewoon op. En dat is maar een van de vele voorbeelden van miniaturisering.

Nou dan! De wetenschap is niet te stoppen. Wat is dan het probleem met die dijken?
Waar miniaturisering heel veel kansen biedt op grote stappen voorwaarts, daar geldt dat niet voor het tegenovergestelde: opschaling. Waar we iets wel bijna eindeloos kleiner kunnen maken, daar kunnen we niet iets bijna eindeloos gróter maken: There is little room at the top. Waar je een computerchip makkelijker vijftig of honderd keer kleiner kunt maken, daar kun je bijvoorbeeld een windmolen niet zomaar vijftig of honderd keer groter maken. Oké, je kunt zo’n gevaarte twee keer, of heel misschien drie zo groot maken, maar op een bepaald moment houdt het toch echt op. Dat geldt ook voor onze waterwerken. Die kun je niet eindeloos groter maken. Een dijk moet een bepaalde hoogte hebben en dus ook een bepaalde basis om stabiel te zijn en niet af te kalven. Als het water – zoals geprognosticeerd – eeuw na eeuw zo’n 2 meter stijgt, dan moeten we de dijken iedere eeuw 2 meter ophogen én ook nog eens iedere eeuw zo’n 10 meter breder maken, want die dingen zijn vrij vlak. Hebben we daar de ruimte voor? En het geld?

Waarom niet? Waar een wil is, is een weg.
Mooi spreekwoord, maar ik zie die weg dus niet. De aanleg van dijken is een technologie die de afgelopen eeuwen niet wezenlijk veranderd is – en ook niet gaat veranderen. Het opwerpen van dijken en duinen is gewoon een kwestie van volume verzetten: giga veel tonnen aarde, klei en grond. Het enige verschil is dat we dat tot een eeuw geleden nog met de hand deden. Nu gebruiken we bulldozers en graafmachines. Maar in essentie is het dezelfde techniek; het verplaatsen van grond.

Maar windmolens worden toch ook groter en groter? Waarom kan dat dan niet met dijken? Die maken we dan allemaal van beton of zo.
Bij windmolens is inderdaad sprake geweest van succesvolle opschaling: we hebben de generator die in de dynamo van een fiets zit, groter en groter gemaakt. Uiteindelijk kwamen we uit bij windmolens met wieken die de spanwijdte hebben van een Boeing 747. Maar daarmee hebben we de grenzen van opschaling wel zo’n beetje bereikt. Wil je het nóg groter, dan doemen vele vragen op. Bijvoorbeeld: welke materialen kunnen alle krachten aan wanneer we windmolens maken van kilometers hoog? Zulke materialen bestaan niet. We botsen hier echt tegen een grens op. Niet alleen bij windmolens, maar ook bij dijken.

Dat zeg jij. Maar er ook zijn ingenieurs die stellen dat we de gehele Noordzee kunnen omdijken.
Ik heb daar met grote verbazing over gelezen. Maar het idee is logisch: niet elk land versterkt zijn eigen kust afzonderlijk, maar je bouwt gezamenlijk een veel kortere dijk in zee. Eentje die de Noordzee tot een binnenmeer maakt, met gecontroleerde waterhoogte. Een soort van Afsluitdijk dus, maar dan veel-en-veel groter én hoger. In de diepe zee voor de kust van Noorwegen wordt het een kolos van meer dan 300 meter hoog, echt iets enorms. En alle rivieren – de Rijn, de Maas, noem ze allemaal maar op – komen dan uit in een reusachtig meer. Dan moet je dus ook immens grote pompen bouwen die al dat rivierwater de oceaan in pompen. Ik bedoel: hoeveel water is dát? En dan heb ik het nog niet over de enorme sluizen voor de scheepvaart naar en van havens zoals die van Rotterdam, Antwerpen en Hamburg.

Geen goed idee dus?
Ieder weldenkend mens zal het met me eens zijn dat we dit niet moeten willen. Maar het beangstigende is dat de wetenschappers die hieraan gerekend hebben tot de conclusie komen dat er geen goedkopere alternatieven zijn. Er is dus serieus aan dit plan gerekend, maar in feite is het niet zozeer een projectvoorstel, maar veel meer een waarschuwing: doe je nu niets aan klimaatverandering dan zullen onze kinderen gedwongen worden om aan dit soort megalomane projecten te beginnen.

Maar wat nu als we een geheel nieuw materiaal uitvinden? Iets dat heel dun is en heel sterk?
Ah, als een soort van miniaturisering in de materiaalkeuze! Zo van: een dijk hoeft niet meer heel dik te zijn, net zoals een beeldbuis dat ook niet meer is? Dus dan moeten we een nieuw materiaal uitvinden dat heel dun en onvoorstelbaar sterk is, en dat blazen we dan op bij hoogwater? Bedoel je zoiets? Nou, ik kan je verzekeren dat de krachten van het water zo groot zijn dat geen materiaal daartegen bestand is. En een magisch materiaal dat tien keer sterker is dan het allersterkste materiaal dat we nu kennen, zal ook nooit ontdekt worden.

Waarom niet?
Waar het op neer komt, is dat we tegen de grenzen van de natuurkunde aanlopen. Materialen bestaan uit atomen die elkaar aantrekken. De sterkte van een materiaal wordt bepaald door de kracht die het kost om de atomen uit elkaar te trekken. En het punt is: we kennen alle atomen en weten hoe sterk ze elkaar aantrekken. En daarmee weten we ook dat supersterke materialen waar je sterke opblaasbare dijken van zou kunnen maken er helaas nooit gaan komen. Ook dat is een natuurkundige grens.

Maar er is toch een enorme vooruitgang geboekt in alles? Wetenschap, gezondheidszorg, noem maar op.
Kijk eens hoeveel vooruitgang er overblijft wanneer je miniaturisering weglaat. Neem nu 50 jaar ruimtevaart. Een halve eeuw geleden zetten we een man op de maan. Kunnen we nu veel meer? Nee. De auto net zo. In vergelijking met 50 jaar geleden gaat het allemaal wat sneller en luxer, maar verder? De echte vooruitgang bij auto’s komt door elektronica; miniaturisering dus. En de sprongen voorwaarts die de gezondheidszorg maakt, komen ook grotendeels door elektronica.

Niet alleen computers worden beter, ook accu’s bijvoorbeeld!
Oké, de nieuwe Tesla heeft vast het dubbele bereik van vroeger. Daar zit dus wat vooruitgang in. Maar een toekomstige accu zal nooit een bereik hebben dat bijvoorbeeld vijftig keer groter is dan nu. Jij en ik hadden het over miniaturisering, maar accu’s worden alleen maar groter en groter. Schroef je laptop maar eens open. Het is bijna allemaal accu wat je dan ziet. Groter is de enige manier waarop nog vooruitgang kan worden behaald. En dat is, net als bij windmolens, een doodlopende weg. Dus elektrische auto’s zullen vast wel een groter bereik krijgen, maar we naderen echt de limiet van ons kunnen.

Dus die dijken?
Misschien kun je bij een dijk nog wel iets van winst behalen. Denk aan supersnelle computers die heel precies doorrekenen hoe je met een relatief bescheiden dijk een maximale bescherming kan krijgen. Maar het gaat dan om een beperkte reductie in de kosten. Verwacht niet dat je over 25 jaar voor een honderdste van de kosten een dijk kunt bouwen die een factor 10 beter is dan de dijken die we nu hebben. Gaat niet gebeuren. Verwar de ongelooflijk grote vooruitgang dankzij miniaturisering dus niet met de zeer beperkte vooruitgang die geboekt kan worden met opschaling.

En wat dan met de zeespiegelstijging?
De huidige Deltawerken zijn indertijd gebouwd met een zeespiegelstijging van 40 centimeter in het achterhoofd. Maar als het klimaat eenmaal veranderd is, gaat de zeespiegelstijging eeuwen en eeuwen door. Die Deltawerken zullen dus op de schop moeten. Maar we kunnen onze dijken niet blijven verhogen. Zoals gezegd, ergens lopen we tegen grenzen aan. Als de huidige trend van klimaatverandering zich voortzet, gaan we de Randstad uiteindelijk opgeven. Al kan niemand zeggen of dat bijvoorbeeld al over twee eeuwen is of pas over vijf eeuwen.

Dat klinkt allemaal behoorlijk apocalyptisch. Als het echt zo erg was, zou de politiek hier toch allang mee bezig zijn?
Democratische structuren werken niet zo goed voor beleid op de heel lange termijn, vrees ik. We hebben het hier niet over een periode van 10 of 20 jaar, maar over meerdere eeuwen. En politici focussen zich toch vooral op het hier en nu, want dat is waar kiezers hen op afrekenen. Er is nú een probleem met de woningbouw, dat moet opgelost worden. Er is nú een probleem met stikstof, dat moet opgelost worden. Er is nú een conflict met Rusland. En ga zo maar door. Dus dat klimaat over een x-aantal generaties, ach…

Wat is dan jouw boodschap?
Verwacht de komende decennia geen wonderen van wetenschappers. Zullen ze iets nieuws en revolutionairs ontdekken dat ons beschermt tegen de zeespiegelstijging? Nee, ik denk het niet. Sorry. Toekomstige generaties Nederlanders gaan heel veel geld steken in het verplaatsen van giga veel grond, klei en aarde, om uiteindelijk de strijd op te geven en klimaatvluchtelingen te worden. Tenzij wij nu het roer drastisch omgooien en klimaatverandering een halt toeroepen.

De overige afleveringen uit deze serie vind je hier.

close

Genoten van deze tekst? Ontvang mijn schrijfsels dan gratis in je mailbox!