Aerosolen koelen en/of verwarmen

Afgelopen weekeinde stond er een opmerkelijke foto in de wetenschapsbijlage van NRC Handelsblad van een enorme stofwolk boven Zuidoost-Azië die, via de Grote Oceaan, helemaal tot de VS reikt. Aanleiding was een artikel in Nature Communications, waarin wordt berekend hoe deze pluim met aerosolen de weersgesteldheid in het gebied beïnvloedt.

In de begeleidende tekst noemt wetenschapsredacteur Marcel aan de Brugh aerosolen ‘een van de grootste onzekerheden in de huidige klimaatmodellen.’ Hij schrijft:

‘De invloed van aerosolen (fijne stofdeeltjes in combinatie met vloeistofdruppeltjes) op wolkenvorming, en het effect op weerpatronen, wordt slecht begrepen en toont veel variatie.’

Op de website Earth Observatory legt de NASA het probleem als volgt uit:

‘Whereas aerosols can influence climate by scattering light and changing Earth’s reflectivity, they can also alter the climate via clouds. On a global scale, these aerosol ‘indirect effects’ typically work in opposition to greenhouse gases and cause cooling. While greenhouse gases disperse widely and have a fairly consistent impact from region to region, aerosol effects are less consistent, partly because of how the particles affect clouds.’

Vorig jaar werd onder leiding van onderzoeker Armin Sorooshian van de universiteit van Arizona nog uitgebreid empirisch onderzoek gedaan naar aerosolen. Volgens Sorooshian bestaat er nog steeds veel onzekerheid over de grootte van het koelende effect van aerosolen:

‘The properties of aerosol particles – their size, their shape, their chemistry – are incredibly complicated. [...] It is difficult to measure these things, and you really need knowledge of the properties to know how they will influence health, air quality and visibility, and climate.’

Daniel Rosenfeld van het Earth Science Instituut van de Hebreeuwse Universiteit in Jeruzalem probeert met collega’s uit Sydney en Seattle in een dit weekeinde in Science gepubliceerd artikel meer greep te krijgen op aerosolen (zie ook hier). Hij vat in de Jerusalem Post samen wat de problemen zijn:

‘Depending on meteorological conditions, aerosols can have dramatically different effects on the clouds – either increasing or decreasing the sun-deflecting effect [...] The inability of researchers to differentiate between the effects of aerosols and the effects of meteorology on the cloud properties is the main cause of the uncertainty of aerosol effects.’

Daar komt bij, stelt Rosenfeld, dat de vereiste referentie voor klimaatmodellen ontbreekt. Hoe zat het bij het begin van de industriële revolutie met de concentratie van fijnstof in de atmosfeer?

Volgens Rosenfeld is het inmiddels mogelijk om de onzekerheid over de interactie tussen wolken en aerosolen beter in kaart te krijgen. De technologie daarvoor bestaat. Het is een kwestie van betere observatiesatellieten bouwen. Maar dat is erg duur. Volgens Rosenfeld is dat echter geen goed argument. Op termijn kan het ontbreken van de juiste kennis wel eens nog duurder zijn.