De sterrenkunde is niet direct heel klimaatvriendelijk. En dat moet anders. Maar hoe?

De aarde warmt in rap tempo op en de gevolgen daarvan worden op tal van plaatsen op aarde aan den lijve ondervonden. Gletsjers smelten weg, de zeespiegel stijgt en door hitte en droogte ingegeven natuurbranden slaan nietsontziend om zich heen. Die klimaatcrisis gaat ook aan sterrenkundigen niet voorbij. En zij weten ook als geen ander hoe een klimaat gigantisch uit de klauwen kan lopen. De gevolgen daarvan zijn bijvoorbeeld tot op de dag van vandaag zichtbaar op de veelvuldig bestudeerde, gloeiendhete en onleefbare planeet Venus, waarvan overigens wordt aangenomen dat het er – net als op de aarde – ooit goed toeven moet zijn geweest. En hoewel de aarde gelukkig nog niet afstevent op de temperaturen die we op Venus meten – de oppervlaktetemperatuur komt er gemiddeld op de 464 graden Celsius uit – waarschuwden onderzoekers dat als we onze uitstoot niet terugdringen een derde van de wereldbevolking al binnen vijftig jaar te maken kan krijgen met onleefbare temperaturen. Reden genoeg dus om zuinig te zijn op onze planeet en ons klimaat. Want een tweede aarde is – zo kan elke sterrenkundige je vertellen – tot op heden nog niet gevonden, laat staan binnen reisbereik.

Hand in eigen boezem
Het beperken van de uitstoot en temperatuurstijging is dan ook van levensbelang. En in een speciaal katern van het blad Nature Astronomy steken sterrenkundigen wat dat betreft de hand in eigen boezem. Want ook de sterrenkunde kan – nee, moet – groener.


Sterrenkundigen leveren op verschillende manieren een bijdrage aan de wereldwijde uitstoot, zo tonen Duitse onderzoekers aan nadat ze de uitstoot van hun onderzoeksinstituut in 2018 eens doorrekenden. Elke sterrenkundige aan het Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) in Heidelberg bleek gemiddeld – en dan is er alleen gekeken naar onderzoeksactiviteiten – verantwoordelijk te zijn voor zo’n 18 ton CO2-uitstoot. Dat is bijna twee keer zoveel als de gemiddelde Duitser. De uitstoot is voornamelijk te herleiden naar intercontinentale vluchten naar conferenties en ook telescopen in Noord- en Zuid-Amerika. Daarnaast speelt ook de elektriciteitsconsumptie van supercomputers die de sterrenkundigen gebruiken voor data-analyse en simulaties een rol.

Supercomputers en computertaal
Hoewel die supercomputers vaak nodig zijn om onderzoek te kunnen doen, kunnen sterrenkundigen er wel iets voorzichtiger mee omspringen, zo stelt de Leidse astronoom Simon Portegies Zwart, die hierover eveneens in de speciale bijlage van Nature Astronomy publiceert. Zo moet men bij het gebruik van supercomputers niet klakkeloos tot de volledige capaciteit gaan. “Indien nodig moet je natuurlijk vooral de hele supercomputer gebruiken om sommetjes te maken,” vertelt hij aan Scientias.nl. “Maar dan moet je wel weten waar je mee bezig bent en wat de consequenties zijn. Dus: run vooral een supercomputer tot de laatste chip, maar doe dat alleen als het echt nodig is.” Daarnaast kunnen sterrenkundigen volgens Portegies Zwart hun ecologische voetafdruk ook verkleinen door eens kritisch naar hun computertaal te kijken. “Programmeer niet in Python als je grote berekeningen wilt doen,” zo drukt hij zijn collega’s op het hart. Dat laatste zal veel sterrenkundigen zwaar vallen. “Zelf ben ik een groot fan van Python,” bekent Portegies Zwart. “Het is een geweldige taal; eenvoudig te leren, maar niet erg optimaal.” De computertaal – die gebruikt wordt om een computer instructies te geven – is namelijk behoorlijk energieverslindend. Portegies Zwart illustreert dat aan de hand van een voorbeeldje. “In een normale auto moet je ongeveer om de 1000 kilometer de tank volgooien. Als je zo’n auto met een (energiezuinigere, red.) derdegeneratietaal zou vergelijken, dan zou je Python kunnen vergelijken met een auto waarmee je elke tien kilometer opnieuw moet tanken.”

Reislust
Portegies Zwart is niet de enige Nederlandse astronoom die de hand in eigen boezem steekt. Collega Leonard Burtscher doet dat ook. In zijn bijdrage aan het speciale katern van Nature Astronomy buigt hij zich met collega’s over de impact die het reislustige karakter van sterrenkundigen op het klimaat heeft. Hij vergeleek daartoe de uitstoot van de Europese sterrenkundeconferentie die in 2019 in Lyon werd gehouden, met de conferentie die in 2020 – noodgedwongen – virtueel werd georganiseerd. De laatstgenoemde conferentie bleek gepaard te gaan met maar liefst 3000 keer(!) minder CO2-uitstoot. Hoewel de onderzoekers wel verwacht hadden dat de uitstoot van de meest recente conferentie – doordat niemand het vliegtuig pakte, maar iedereen thuis achter de laptop kroop – kleiner zou zijn, hebben de resultaten Burtscher wel verrast. “Dat het verschil zo groot was, vonden we dan toch opmerkelijk,” vertelt Burtscher aan Scientias.nl. “Want er wordt altijd gezegd dat het internet een grote CO2-vervuiler is.” Dat blijkt bij nader inzien dus enigszins mee te vallen, hoewel de helft van de uitstoot van de virtuele conferentie toch toe te rekenen is aan het internetgebruik. De andere helft komt voor rekening van de elektriciteitsconsumptie van laptops.


Kritischer kijken
Afgaand op zijn onderzoek denkt Burtscher dan ook dat het geen kwaad kan als sterrenkundigen eens kritisch naar hun reisgedrag gaan kijken. “Ik zeg niet dat we moeten stoppen met vliegen, maar we moeten het wel veel minder doen,” stelt hij. “Ik kan zelf prima zonder offline conferenties, maar ik heb al mijn netwerk van collega’s in de hele wereld, omdat ik vroeger – zoals iedereen – ook veel vloog. Ik zou het oneerlijk vinden jongere wetenschappers de mogelijkheid te ontnemen om andere wetenschappers persoonlijk te leren kennen en dus nieuwe collega’s en vrienden te maken. Een goede persoonlijke relatie is volgens mij noodzakelijke om ook professioneel goed samen te kunnen werken. Zo’n relatie kun je in principe ook online opbouwen maar het is zeker leuker offline. En als we de persoonlijke relaties meer op ons eigen continent maken (daar zijn immers genoeg wetenschappers om mee samen te werken!) dan kunnen we gewoon de trein pakken en dan is de reis zelf geen milieuprobleem meer. Als je dan toch eens die beroemde wetenschapper uit Japan moet leren kennen, dan ga je daar een half jaar of zo naartoe om echt samen te werken en niet voor een conferentie van maar één week.”

Afweging
Het klinkt allemaal heel logisch, maar toch wordt er in de sterrenkunde nog weinig rekening gehouden met het klimaat. “We reisden voor COVID-19 soms meerdere keren per jaar naar andere continenten,” vertelt Burtscher. “Mijn doctorandus vloog afgelopen jaar nog om slechts een paar nachten waarnemingen te kunnen doen naar Chili. Dat kon niet anders.” En eenmaal daar aangekomen, wordt het er niet beter op. “Grote observatoria – waaronder in Chili bijvoorbeeld – draaien nog steeds voornamelijk op fossiele energie (…) En dat terwijl wij (sterrenkundigen, red.) eigenlijk wel zouden moeten weten hoe ernstig het met de klimaatcrisis gesteld is.”

Een deel van ESO’s Paranal Observatorium in Chili. Afbeelding: Yuri Beletsky / ESO.

Klimaat beïnvloedt de sterrenkunde ook
Met dat laatste verwijst Burtscher onder meer naar het feit dat sterrenkundigen niet alleen van invloed zijn op het klimaat, maar het veranderende klimaat inmiddels ook al van invloed is op sterrenkundigen. Dat blijkt wel uit een derde artikel, eveneens verschenen in het speciale katern. In het artikel staat het Paranal Observatory van ESO centraal. Op de locatie van dit in Chili gelegen observatorium is de gemiddelde temperatuur in de afgelopen vier decennia met 1,5 graad Celsius gestegen. En dat leidt tot problemen met de koelsystemen. Deze kunnen niet voldoende soelaas bieden als de temperatuur bij zonsopkomst boven de 16 graden Celsius ligt en dat gebeurt steeds vaker. Op zulke dagen zijn de observaties niet optimaal. Tegelijkertijd vormt een hogere luchtvochtigheid – het Paranal Observatory is niet voor niets gebouwd op één van de droogste plekken op aarde – weer een uitdaging voor infrarode observaties.

De sterrenkundigen hopen dat hun studies naar de interactie tussen de sterrenkunde en het klimaat leidt tot radicale veranderingen in de werkwijze van sterrenkundigen. Het bewustzijn is er al, zo stelt Portegies Zwart. Nu de benodigde actie nog. “Ik denk dat de sterrenkundigen bij de eersten waren die zich zorgen gingen maken om het milieu, en de roofbouw die we op onze planeet uitvoeren. Het process gaat langzaam, maar sterrenkundigen worden zich steeds meer bewust van hun rol in duurzaamheid. Er wordt veel gereisd, en telescopen staan vaak in fragiele ecosystemen. Ik denk dat we met deze speciale aflevering van Nature laten zien hoe ernstig de astronomen zich zorgen maken.” “Ik hoop dat we met onze boodschap mensen kunnen overtuigen dat we beter op onze wereld moeten letten,” voegt Burtscher toe. “Want er is écht geen planeet B.”