Onderzoekers onthullen complexe relatie tussen opwarming van de Arctis en Arctische stof

De Opwarming van de Arctische Regio en de Rol van Stof

De Arctische regio warmt twee tot vier keer sneller op dan het wereldwijde gemiddelde. Een recente studie door onderzoekers in Japan heeft aangetoond dat stof uit sneeuw- en ijsvrije gebieden in het Arctische gebied een belangrijke bijdrage kan leveren aan de klimaatverandering in de regio. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift npj Climate and Atmospheric Science.

Volgens een gangbare opvatting zouden hogere temperaturen in de Arctis leiden tot een grotere hoeveelheid vloeibare druppels in de wolken en minder ijskristallen. Dit zou resulteren in dichtere en langer aanhoudende wolken die meer zonlicht reflecteren. Hierdoor zou de regio in de zomer kunnen afkoelen (temperatuurfeedback).

Echter, de nieuwe studie heeft aangetoond dat naarmate de Arctis opwarmt, sneeuw- en ijsvrije gebieden toenemen, wat leidt tot een stijging van stofemissies. Dit stof bevordert de vorming van ijskristallen in de wolken. Het is mogelijk dat meer ijskristallen in de wolken de wolken dunner en korter leven, waardoor ze minder zonlicht reflecteren, wat de regio in de zomer zou kunnen opwarmen (emissiefeedback).

“De toenemende hoeveelheden stof door de opwarming van de Arctis kunnen het tegenovergestelde effect veroorzaken van de gangbare opvatting over veranderingen in ijskristallen,” zei universitair hoofddocent Hitoshi Matsui van de Nagoya Universiteit, de hoofdauteur van de studie.

“Onze eerdere studie heeft aangetoond dat een grote hoeveelheid Arctisch stof wordt verspreid in de lagere troposfeer (onder ongeveer 3 km hoogte) over de regio in de zomer en vroege herfst, waarbij het stof fungeert als een zeer efficiënte nucleus voor de vorming van ijs in wolken op deze hoogte tijdens het seizoen.”

Om de impact van Arctisch stof op de wolken in de regio te schatten, voerden Matsui en Dr. Kei Kawai van de Nagoya Universiteit, in samenwerking met onderzoekers van het Nationaal Instituut voor Poolonderzoek en de Hokkaido Universiteit, een studie uit met behulp van het CAM-ATRAS globale aerosol-klimaatmodel.

Ze keken eerst naar de veranderingen in de hoeveelheid stof die de afgelopen 40 jaar, tussen 1981 en 2020, werd vrijgegeven door het Arctische landoppervlak. De simulaties toonden aan dat de stofemissies gedurende deze periode met 20% zijn toegenomen naarmate de Arctis opwarmde. Deze toename bevordert de ijskristallisatie in de wolken in de lagere troposfeer, waardoor de efficiëntie van de wolken om meer vloeibare druppels en minder ijskristallen te bevatten, afneemt naarmate de Arctis opwarmt.

Verhoogde stofniveaus bevorderen de vorming van ijskristallen, wat de afname van ijskristallen door de temperatuurfeedback in 30% van de regio jaarlijks en 70% in de zomer overstijgt.

“De meeste klimaatmodellen hebben de effecten van stof van het Arctische landoppervlak niet in overweging genomen,” zei Matsui. “Ons onderzoek suggereert dat de tegenwerkende temperatuur- en emissiefeedbacks in overweging moeten worden genomen om de nauwkeurigheid van klimaatveranderingsvoorspellingen in de Arctis te verbeteren.”