Al die transitiemetalen in onze atmosfeer is mogelijk geen goed idee
We hebben het gat in de ozonlaag, dat in de jaren ’80 werd ontdekt, succesvol gedicht door ozonafbrekende stoffen zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (Cfk’s) te verbieden. Maar het lijkt erop dat we onbedoeld een nieuwe potentiële atmosferische ramp creëren door de bovenste atmosfeer te gebruiken om enorme constellaties van satellieten te vernietigen na een zeer korte levensduur (d.w.z. 5 jaar).
Volgens een nieuw artikel van Leonard Schulz van de Technische Universiteit Braunschweig en zijn coauteurs zou materiaal van satellieten dat in de atmosfeer verbrandt, met name transitiemetalen, onvoorziene gevolgen kunnen hebben door de atmosferische chemie – en wij zijn nu de grootste veroorzaker van sommige van die elementen.
Het heeft echter lang geduurd voordat we dat zouden zien – de Aarde heeft tal van ander materiaal dat zich via verbrandende meteorieten door de bovenste atmosfeer verspreidt. Sterker nog, volgens het artikel bedraagt de totale massa van het materiaal dat door raketten en satellieten in de atmosfeer wordt geïnjecteerd slechts ongeveer 7% van de massa van de meteoren die jaarlijks de Aarde treffen. Omdat raketten en satellieten echter voornamelijk uit metalen bestaan, terwijl meteoren voornamelijk uit silicaten bestaan, bedraagt de hoeveelheid metaal die we in de atmosfeer injecteren ongeveer 16% van die van natuurlijke bronnen.
Dat lijkt misschien niet veel, maar voor een paar specifieke elementen is het veel, veel hoger. In 2015 leverden antropogene (d.w.z. door de mens veroorzaakte) bronnen de grootste bijdrage aan 18 verschillende elementen in de atmosfeer. In 2014 steeg dat aantal naar 24 verschillende elementen, dat zou kunnen oplopen tot wel 30 verschillende elementen die de komende decennia de belangrijkste oorzaak zullen zijn van hun verhoogde concentraties in de atmosfeer.
Sommige van deze elementen komen relatief veel voor op de Aarde zelf – zoals lithium en tin – en zouden geen grote gevolgen voor de atmosfeer moeten hebben. Sommige zijn echter transitiemetalen, die bekend staan om hun katalytische activiteit. Hun toegenomen aanwezigheid in de atmosfeer zou reacties kunnen katalyseren die verwoestende gevolgen kunnen hebben voor de atmosferische chemie in het algemeen. Deze elementen omvatten verschillende elementen die fundamenteel zijn voor de constructie van ruimtevaartuigen, zoals koper (bedrading/PCB-sporen) en titanium (structurele ondersteuning).
Volgens de berekeningen in het artikel is de injectie van deze elementen de afgelopen 10 jaar meer dan verdubbeld, voornamelijk door de komst van megasatellietconstellaties zoals Starlink en Kuiper. Satellieten in deze constellaties zijn opzettelijk ontworpen om zichzelf na een paar jaar te “vernietigen” door in de atmosfeer te verbranden. Hoewel dit het probleem van een hoop verwaarloosd afval zou kunnen oplossen dat mogelijk in gevaarlijke projectielen zou kunnen veranderen (het Kessler-syndroom), creëert het een eigen probleem dat de chemie van de atmosfeer mogelijk verstoort.
Dr. Schulz en zijn coauteurs schatten dat dit “ruimteafval”, zoals zij het noemen, op drie verschillende manieren het milieu kan beïnvloeden. Ten eerste door direct te fungeren als katalysator voor reacties die ozon vernietigen – net zoals cfk’s dat in de jaren ’70 en ’80 deden. Ten tweede door te fungeren als “kiemplant” voor wolkenvorming, waardoor mogelijk de manier waarop wolken zich in bepaalde delen van de atmosfeer vormen verandert, wat op zijn beurt weer dramatische gevolgen kan hebben voor weerpatronen lager in de atmosfeer. Een derde risico is de stralingswerking van deeltjes in de atmosfeer. Ze zouden warmte van de Zon kunnen reflecteren of vasthouden, waardoor de atmosfeer op moeilijk te onderscheiden manieren kan afkoelen of opwarmen. Sterker nog, een variant hiervan is een geo-engineeringsuitdaging die wordt aangedragen als een mogelijke oplossing voor klimaatverandering.
Maar feit is dat we nog niet goed genoeg begrijpen welke impact deze elementen op de atmosfeer zullen hebben. Niemand heeft onderzoekt hoe titanium ozonafbraak kan katalyseren en of lithium zonlicht zou reflecteren wanneer het in de atmosfeer blijft zweven. Zoals de auteurs van het artikel benadrukken, moeten we deze effecten absoluut begrijpen als we van plan zijn om op de lange termijn megasatellietconstellaties te gebruiken, vooral als de levensduur van hun afzonderlijke componenten slechts vijf jaar bedraagt. Of onderzoekers hiervoor financiering zullen ontvangen valt nog te bezien, maar aangezien we het al met andere chemicaliën hebben zien gebeuren is het misschien een goed idee om te probleem deze keer voor te zijn.
Artikel: Space waste: An update of the anthropogenic matter injection into Earth atmosphere. Leonard Schulz, Karl-Heinz Glassmeier, Moritz Herberhold, Adam Mitchell, Daniel M. Murphy, John M. C. Plane, Ferdinand Plaschke
Eerste publicatie: 2 november 2025
Bron: Universetoday & anderen
