Klimaatverandering

De invloed van aerosolen op het klimaat is complex, en dus onderwerp van veel wetenschappelijk onderzoek. Aerosolen kunnen de albedo (het vermogen om zonlicht te weerkaatsen, ofwel de ‘witheid’) van de aarde op meerdere manieren beïnvloeden. Ze kunnen zonlicht absorberen, verstrooien en weerkaatsen. Bovendien kunnen ze fungeren als condensatiekernen, en daarmee de eigenschappen van wolken beïnvloeden.

Hoe het netto-effect van aerosolen op de temperatuur van het aardoppervlak uitvalt, hangt voor een groot deel af van vrij simpele eigenschappen van de deeltjes, zoals kleur, vorm en grootte. Die eigenschappen hangen weer af van de chemische samenstelling, van de manier waarop de deeltjes zijn ontstaan, en soms van de chemische en fysische interacties die ze aangaan met andere deeltjes of stoffen in de atmosfeer. Maar het soort gebied waar de deeltjes boven zweven kan ook veel uitmaken. Stel bijvoorbeeld dat een bepaald aerosol-deeltje precies 50% van het zonlicht dat erop valt reflecteert en de resterende 50% absorbeert. Zwevend boven een donker oppervlak, zoals het regenwoud of de oceaan, zouden zulke deeltjes de temperatuur omlaag brengen. Ze reflecteren immers meer zonlicht dan het bos of het zeewater, die 90% of nog meer absorberen. Maar dat valt anders uit boven vers gevallen sneeuw, die tot 90% reflecteert. De deeltjes absorberen dan meer van het invallende zonlicht dan het witte aardoppervlak. En ze kunnen ook nog een deel van het door de sneeuw gereflecteerde licht absorberen. In poolgebieden zouden ze het dus juist warmer kunnen maken. In elk geval in de zomer, als de zon daar niet onder gaat.

Samengevat: of de aarde door een aerosol meer reflecterend (lichter) of meer absorberend (donkerder) wordt, hangt ook af van de albedo (de ‘witheid’) van het aardoppervlak. Ook de hoogte waarop de deeltjes zweven kan ook nog uitmaken. Deeltjes die opstijgen tot boven bewolking, kunnen zonlicht absorberen dat anders deels door de bewolking zou zijn weerkaatst en bovendien een deel van het door de wolken gereflecteerde licht. Dat werkt door in de temperatuur aan het aardoppervlak, omdat de temperatuurgradiënt in de troposfeer vrij constant is (door het radiatief-convectieve evenwicht). Deeltjes die zich boven de hoogte bevinden waar de wolken ontstaan hebben natuurlijk ook geen invloed op de eigenschappen van die wolken. En ze kunnen langer blijven zweven, omdat ze niet uitregenen.

Natuurbranden in het hoge noorden

Nature Climate Change publiceerde onlangs een artikel over de invloed van aerosolen die ontstaan bij natuurbranden op de temperatuur in het noordpoolgebied. Het onderzoek concentreert zich op de uitstoot door branden in de meest noordelijke delen (boven de 55^ste breedtegraad) van Noord-Amerika, Europa en Azië. Zowel het verbrande oppervlak als de intensiteit van branden is de afgelopen decennia toegenomen in deze gebieden. En daarmee ook de  uitstoot van aerosolen tijdens het zomerseizoen (juni, juli, augustus). De onderzoekers vinden voor de periode 2000 – 2020 een exponentieel (!) verband tussen de uitstoot en de temperatuur in die gebieden. Het is dus zeer aannemelijk dat de uitstoot in de toekomst verder toe zal nemen, door de verdere opwarming van het klimaat. Mogelijk zal dat niet meer volgens het exponentiële verband tussen temperatuur en uitstoot gebeuren: de beschikbaarheid van brandbaar materiaal kan op een zeker moment een begrenzing vormen.