Uitzicht vanuit een P-3 vliegtuig dat over de Atlantische Oceaan vlieg. Boven de vlekkerige wolken is een laag rook te zien. Bron: NASA/Kirk Knobelspiesse
Natuurbranden in Afrika versterken het koelende effect van wolken. De wolken blijken door interacties met rook van de branden zonlicht sterker te reflecteren. Tot deze verrassende conclusie kwam een internationale groep atmosferische fysici.
De onderzoekers keken naar de invloed van rook op een semipermanente wolkenlaag die boven de Zuid-Atlantische oceaan hangt. In dit gedeelte van de oceaan komt vanuit de diepte koud water naar het oppervlak. Hierdoor hangt er bijna altijd een wolkendek boven. Die wolken hebben invloed op het klimaat doordat ze het zonlicht reflecteren en zo de aarde eronder koelen.
Tijdens de droge periode in centraal en zuid Afrika ontstaan er regelmatig grote natuurbranden. De rookpluimen daarvan waaien naar de Zuid-Atlantische Oceaan. De rookdeeltjes kunnen op verschillende manieren de klimaateffecten van het wolkendek beïnvloeden. ‘Ze kunnen het zonlicht absorberen en zo voor opwarming zorgen’, zegt Xiaohong Liu van de University of Wyoming in de Verenigde Staten. ‘Verder kunnen de deeltjes dienen als condensatiekernen. Daarop ontstaan druppels waaruit wolken vormen. Dan zorgt de rook er dus voor dat er meer licht wordt gereflecteerd. Dat leidt tot extra koeling.’
De onderzoekers ontdekten met behulp van computersimulaties dat het tweede effect een grotere rol speelt dan de absorptie door de rookdeeltjes. Rook zorgt dus voor extra koeling. Dat betekent overigens niet dat rook een manier is om de opwarming van de aarde tegen te gaan. In tegenstelling tot broeikasgassen vallen de rookdeeltjes namelijk al na een paar dagen naar beneden in de vorm van regen.
Om de omstandigheden boven de Zuid-Atlantische Oceaan na te bootsen in computersimulaties, werd gebruik gemaakt van metingen van het LiDAR-systeem van het internationale ruimtestation ISS. Dit systeem meet de aanwezigheid van wolken en deeltjes in de lucht. Uit de LiDAR-metingen kwam naar voren dat de rookdeeltjes veel dichter bij het wolkendek kwamen dan werd gedacht. Dat betekent dat ze interacties kunnen aangaan met de wolken. Eerdere onderzoeken keken niet naar deze interacties omdat ze onmogelijk leken.
‘De effecten van rook konden we niet direct meten omdat ze lastig te onderscheiden van andere factoren die een rol spelen bij koeling en opwarming, zoals weersveranderingen’, zegt Liu. ‘Door gebruik te maken van computersimulaties konden we de effecten van rook apart bestuderen.’
Dit onderzoek zorgt voor meer begrip over de interacties tussen wolken en (rook)deeltjes, wat kan leiden tot betere klimaatmodellen. De klimaateffecten van kleine deeltjes, zoals rook, zijn namelijk nog grotendeels onbegrepen.