Stoommachine kleurde de wereld zwart

De machine van Newcomen was de eerste in een reeks uitvindingen in de 18e eeuw, die stoom wisten om te zetten in bruikbare kracht. Ingenieur James Watt kwam in 1769 met een verbeterd ontwerp dat de volgende 100 jaar in Groot-Brittannië, en ook in de rest van de wereld, een revolutie zou ontketenen.

Boerengemeenschappen veranderden in bloeiende industriesteden, en mensen en goederen staken continenten en oceanen over met snelheden waarvan niemand ooit had durven dromen. De industriële revolutie bleek echter al snel onvoorziene problemen met zich mee te brengen, die onze planeet tot op de dag van vandaag teisteren.

Stoommachines produceerden namelijk niet alleen energie, maar ook giftige rook door de verbranding van steenkool. Ziekte, dood en vernietiging van de natuur volgden in het spoor van de door stoom aangedreven industrialisatie, en vormden het startsein voor 250 jaar luchtvervuiling en de huidige klimaatcrisis.

Manchester was de schoorsteen van de wereld

In Engeland werd stoom voor het eerst echt in het dagelijks leven gebruikt. De stoommachine was daar dan ook ontwikkeld, maar het land was daarvoor al gedeeltelijk geïndustrialiseerd. Door waterkracht aangedreven fabrieken produceerden grote hoeveelheden textiel, een van de belangrijkste handelsgoederen van die tijd.

Stoffen werden voornamelijk in de grote steden geproduceerd. Zo was Londen al vroeg geïndustrialiseerd, maar de meeste fabrieken stonden in Noord-Engelse steden als Leeds, Sheffield en – vooral – Manchester, dat in razend tempo de belangrijkste industriestad ter wereld werd.

Manchester was al vanaf de late middeleeuwen een centrum voor de productie van wol en linnen. Textiel werd eerst door wevers thuis vervaardigd en vanaf de 18e eeuw in fabrieken met machines op waterkracht. Rond 1780 kocht een van de katoenfabrieken in Manchester het eerste door stoom aangedreven weefgetouw, en vanaf dat moment raakte de groei in een stroomversnelling.

In 1816 waren er in Manchester en de voorstad Salford 86 katoenfabrieken gevestigd. In 1825 was dit aantal al gestegen tot 104 molens, waarbij in totaal 110 stoommachines de industrie aandreven. En de aantallen bleven maar stijgen, want stoomkracht maakte de productie verbazingwekkend efficiënt.

‘In één gebouw staat een stoommachine van 100 pk – de kracht van 880 mannen – die 50.000 spindels aandrijft. Voor de fabricage zijn 750 man nodig, maar de machines produceren evenveel garen als 200.000 mensen in het verleden deden,’ aldus krantenredacteur Edward Baines.

De productiviteit was echter ook op andere manieren zichtbaar. Manchester was het hele jaar door gehuld in een wolk van dikke, zwarte rook. Rond 1840 stootten 500 fabrieksschoorstenen hun verstikkende rook uit over de stad, met daarnaast nog eens de uitstoot van duizenden huishoudens die ook op steenkool draaiden.

‘Door de aanblik van de loodkleurige hemel, ingekleurd met duizenden rokende schoorstenen, weet een reiziger ogenblikkelijk dat hij het industriële hart in het noorden nadert,’ aldus journalist Angus Reach rond 1850.

Goedkope steenkool zorgt voor vooruitgang

Het wonder van de stoommachine was gebaseerd op steenkool. Deze brandstof is afkomstig van planten die tot 300 miljoen jaar geleden in drassige bosgebieden groeiden. Als de planten afstierven, zonken ze naar de bodem van moerassen en raakten ze bedekt met aarde en rotsen, waardoor ze werden samengeperst.

Steenkool is een uitstekende brandstof, omdat het een hoge verbrandingswaarde heeft, maar het is funest voor de gezondheid en het klimaat. Bij de verbranding ontstaat namelijk kooldioxide, dat een deel van de zonne-energie in de atmosfeer vasthoudt die anders door de aarde in de ruimte wordt teruggekaatst. Zo ontstaat het broeikaseffect, dat nu de grootste bedreiging vormt voor ons klimaat.

Bovendien vormt de zwavel in steenkool bij verbranding zwaveldioxide, dat als zure regen neerdaalt. Ten slotte bevat de as van steenkool zware metalen als cadmium en kwik. Deze giftige combinatie steeg in de 19e eeuw dagelijks op uit de duizenden schoorstenen van Manchester.

Tussen 1811 en 1875 steeg het steenkoolverbruik in Manchester met een factor 30, tot wel 3 miljoen ton per jaar. In dezelfde periode nam het aantal fabrieksschoorstenen toe van 500 in 1840 tot 1200 zo’n 50 jaar later. Al rond 1840 werd de stad door de Franse politicus Léon Faucher vergeleken met een actieve vulkaan, terwijl een Britse officier de stad ‘de poort naar de hel’ noemde.

En het werd alleen maar erger. In 1888 schreef een inwoner van Manchester:

‘De lucht in deze buurt zit zo vol rook dat je een voorwerp op meer dan een paar honderd meter afstand niet kunt zien. Wat zon betreft: ik woon hier al 10 jaar en heb nog nooit iets gezien wat ook maar op een stralend zonnetje leek.’

En niet alleen de rook verpestte de lucht in de Britse industriesteden – de lucht zat ook vol met as, die als een deken neerdaalde op planten, dieren en mensen.

‘Ik ben nooit eerder op een plek geweest waar de vervuiling je gewoon in je gezicht vliegt!’ zei een buitenlandse bezoeker in 1890 tegen de dichter Edward Carpenter na een bezoek aan de industriestad Sheffield, waar zelfs de wegen met roet bedekt waren.

Planten en bomen verdorden

Inwoners van Manchester zagen de schade van de rook met het blote oog als ze naar planten en dieren keken. Alleen al tussen 1760 tot 1830 groeide de stad van 17.000 tot 180.000 inwoners. Het stadsbestuur legde vanaf 1846 in samenwerking met de fabriekseigenaren een aantal parken aan in Manchester en de voorstad Salford, zodat arbeiders van de natuur konden genieten.

‘De parken zijn echt een uitje voor onze fabrieksarbeiders en ambachtslieden, en de groene gazons en schaduwrijke bomen vormen een aangename afwisseling op het rokerige Manchester,’ aldus een reisgids uit die periode.

Maar de vreugde was van korte duur. De bloemen verdorden en de bomen verschrompelden. Zelfs de robuuste rododendrons stierven. Fabriekseigenaar Herbert Philips, die voor het eerste park van de stad had betaald, realiseerde zich dat er in Manchester geen bomen konden groeien.

‘In de oudere parken staan geen bomen meer. Ze zijn bezweken onder het zwavelzuur uit onze schoorstenen,’ schreef hij.

In sommige delen van de stad groeide zelfs geen gras. En de vervuiling bleef niet alleen in de stad hangen. In 1902 verklaarde de natuurkundige James Browne: ‘We leven in het tijdperk van de verstikkende rook. In de winter daalt het op je neer als een mist – duister en eng – en je moet ver reizen voor je een schaap met een witte vacht tegenkomt of een bloem kunt plukken zonder dat je vieze vingers krijgt.’

Toch waren de meeste mensen ervan overtuigd dat dit een plaatselijk probleem was dat kon worden opgelost door schoorstenen langer te maken.

‘De verbrande steenkool verdwijnt spoorloos in die oneindige oceaan van lucht,’ aldus Nobelprijswinnaar Clemens Winkler in 1901.

Eerder had een van de fabriekseigenaren in Manchester, Peter Spence, er ook al voor gepleit alle schoorstenen van de stad te vervangen door één reusachtige schoorsteen. Deze moest 200 meter hoog worden met een diameter van zo’n 45 meter, zodat de bewoners geen last meer van zouden hebben van alle rook.

Het idee kwam echter nooit van de grond – ook al was het duidelijk dat de rook ernstige gevolgen had voor de gezondheid.

Vervuiling werd een massamoordenaar

In de tweede helft van de 19e eeuw konden de Britten de gezondheidsproblemen in de industriesteden niet langer negeren. Artsen erkenden dat luchtwegaandoeningen nu een groot probleem waren, en in het bijzonder bronchitis.

Rond 1870 was bronchitis de belangrijkste doodsoorzaak in de Britse industriesteden, met tussen de 50.000 en 70.000 doden per jaar.

De gevolgen van luchtvervuiling werden nog verergerd door de mist die vaak boven de steden hing. Die ontstond weer doordat roet uit de schoorstenen zich om elk waterdruppeltje wikkelde.

De donkere, teerachtige substantie vormde een kleverige laag rond de druppels, die daardoor niet konden verdampen in de zon, zoals niet-verontreinigde waterdruppels. Door de aanwezige zwavel kreeg de mist ook een karakteristieke zure geur.

‘Wat de mist van Manchester zo bijzonder maakt – in vergelijking met de mist boven andere plaatsen zoals Londen – is het ongewoon hoge zwavelzuurgehalte,’ aldus scheikundige George Davis.

De mist prikte in de ogen en brandde in keel, dus bleven mensen veel binnen. In Londen, waar de verontreiniging niet zo ernstig was als in Manchester, ontdekte wetenschapper Rollo Russell een opvallende oversterfte.

Tussen 24 januari en 7 februari 1880 – een periode waarin de hoofdstad werd geteisterd door hevige kou en dichte mist – steeg het sterftecijfer van 27,1 tot 48,1 per 1000 inwoners.

Inwoners van de grote steden in Engeland zagen maar zelden een straaltje zonlicht. Ze hadden geen zin om in de vervuilde lucht te lopen, en bovendien was het constant donker vanwege de rook. Dit betekende dat ze een belangrijke bron van vitamine D ontbeerden, waardoor veel mensen leden aan rachitis, ook wel bekend als de Engelse ziekte.

Rachitis remt de groei van botten en leidt tot misvormingen, vooral bij kinderen. Hedendaags onderzoek toont aan dat rachitis kinderen ook ontvankelijker maakt voor andere ziekten, zoals mazelen, kinkhoest en tuberculose.

De rook verspreidde zich

Eind 19e eeuw waren niet alleen de steden vergeven van de rook. Locomotieven stoomden door het landschap en op rivieren, meren en zeeën doorkliefden schepen de golven terwijl machinisten de ovens aan de gang hielden.

Tegelijkertijd bleek dat de verontreiniging veel verder reikte dan eerder werd gedacht. Zo bleek dat de mysterieuze ‘zwarte’ sneeuw in Noorwegen in 1888 het gevolg was van de verontreiniging door de Britse industrie – meer dan 1000 kilometer verderop.

En 14 jaar later was de roetvervuiling boven Manchester zo extreem dat uit een analyse van de sneeuw bleek dat er in slechts 10 dagen 300 ton roet uit de atmosfeer was neergedaald.

De inwoners van de stad wisten inmiddels dat de vervuiling levensgevaarlijk was. In een lezersbrief uit 1888 werd echter een voorzichtig vertrouwen in de toekomst uitgesproken.

‘Ik kan alleen maar hopen dat degenen die belast zijn met de zorg voor de volksgezondheid, hun verantwoordelijkheid nemen en alles doen wat er in hun macht ligt om dit kwaad te bestrijden dat onze jongens en meisjes – de mannen en vrouwen van morgen – het leven kost.’

De critici hadden echter weinig invloed. De rook was onlosmakelijk verbonden met welvaart en werkgelegenheid.

‘Godzijdank stijgt de rook op uit de hoge schoorstenen. Ik hoef niet ver te reizen om zelf te zien wat het betekent als de fabrieksschoorstenen niet meer roken: het vuur in de huizen gaat uit, arbeiders worden werkloos en menig hardwerkend gezin ontbeert brood op de plank,’ schreef de Ierse schrijver William Taylor in 1842.

Hij had net een rondleiding in Manchester achter de rug toen de stad te maken kreeg met een enorme daling in de vraag naar Britse industrieproducten.

Toen een antivervuilingsbeweging in december 1882 een vergadering hield om druk uit te oefenen op de bestuurders van Manchester in de hoop dat ze een resolutie tegen de vervuiling zouden aannemen, kwam er tegendruk van een grote groep inwoners die het recht van fabrieken om te vervuilen, verdedigden. Onder hen waren veel werknemers die vreesden voor de gevolgen van strengere vervuilingsnormen.

De resolutie kreeg uiteindelijk slechts vier stemmen, en het voorstel werd verworpen.

‘Als zij (de fabriekseigenaren, red.) worden verjaagd, hoe moet een arbeider dan zijn brood verdienen?’ vroeg ambtenaar George Jones tijdens de vergadering.

Journalist Angus Reach beschreef de situatie treffend: ‘De vuile machine moet blijven draaien, willen we niet dat honderdduizenden mensen verhongeren.’

Hervormingen worden verworpen

Ook buiten Engeland draaiden de stoommachines op volle toeren. In het noordoosten van de VS verspreidde de industrialisatie zich razendsnel vanaf het begin van de 19e eeuw, met Pittsburgh als bruisend centrum.

Bij Pittsburgh komen drie rivieren samen: de Ohio, de Allegheny en de Monongahela. Daardoor groeide de plaats uit tot een belangrijke industriestad. En de vervuiling kregen de inwoners erbij.

‘Zelfs sneeuw is nauwelijks wit in Pittsburgh,’ aldus een stadsgids in 1817.

In Duitsland groeide het Ruhrgebied in de laatste jaren van de 19e eeuw explosief. De bodem bevatte rijke steenkoollagen en de stoommachine gaf de mijnbouw en de staalindustrie een flinke boost.

In 1910 waren meer dan 400.000 arbeiders werkzaam in de mijnbouw, en reusachtige staalfabrieken stonden langs de Ruhr, Rijn en Lippe, rivieren die door het gebied liepen. De Krupp-fabriek in Essen had al meer dan 30.000 man in dienst.

Het Ruhrgebied kreeg te maken met dezelfde problemen als de Britse industriesteden. De oprichter van de Krupp-fabrieken, Alfred Krupp, was in 1861 met zijn gezin verhuisd naar een woning op het fabrieksterrein in Essen.

Door rook en lawaai verkaste hij echter al snel naar een nieuw huis op een heuvel buiten Essen – ver weg van de eeuwige smog. Die luxe hadden zijn werknemers niet.

Zij leefden te midden van vervuiling waaraan planten en bomen bezweken. Zure regen vernietigde al snel grote bossen ten noorden van het Ruhrgebied, en de Duitse wetenschappers die in 1883 de enorme bossterfte rond de Duitse industriesteden onderzochten, wezen erop dat dit de onvermijdelijke tol van vooruitgang was.

De mate van vervuiling werd pas goed duidelijk toen Frankrijk in 1923 het Ruhrgebied bezette en de industriële productie tot stilstand kwam. Tijdens de Franse bezetting, die duurde van de lente tot de herfst, begon alles plotseling weer te groeien.

‘De productie van kolen, cokes en staal was pas net stopgezet toen de luchtkwaliteit al zodanig verbeterde dat iedereen het verschil merkte. De bladeren, die normaal al vroeg in de zomer verwelkten, bleven fris en groen tot aan de herfst,’ aldus een waarnemer.

Maar toen de industrie weer op volle toeren begon te draaien, keerde ook de vervuiling terug.

Vooruitgang is belangrijker dan leven

Terwijl kolengestookte stoommachines gemeengoed werden en de industrie in Europa en de VS efficiënter werden, probeerden critici de autoriteiten te waarschuwen. Maar voorstellen om schonere technologieën te ontwikkelen werden eigenlijk nergens goed ontvangen.

Experts die de vervuiling onderzochten waren het eens met de woordvoerders van de industrie. Ze stelden voor om de stad beter schoon te maken en veerkrachtige boomsoorten aan te planten, zodat ze niet hoefden te werken aan dure oplossingen om vervuiling tegen te gaan.

Pas in de jaren 1950 kwam het milieu echt op de agenda, dankzij de toenemende welvaart in de westerse wereld en de aandacht voor de kwaliteit van leven. Voor Engeland was het keerpunt de Clean Air Act uit 1956. De wet was een reactie op de Great Smog – vier dagen met dichte en zwaar vervuilde mist die in 1952 duizenden Londenaren het leven kostte.

Het zou echter bijna 30 jaar duren voordat de wet in het hele land volledig was doorgevoerd. Eindelijk konden de inwoners van Britse industriesteden genieten van een blauwe hemel en betrekkelijk schone lucht, die ze al meer dan 100 jaar niet meer hadden gezien.

Naar schatting heeft de luchtverontreiniging alleen al van 1840 tot 1900 in Groot-Brittannië – de geboorteplek van de stoommachine en ’s werelds eerste industriële natie – zo’n 1,4 miljoen levens gekost.