Nederlands ruimte-instrument SPEXone maakt wereldkaart van aerosolen

Wereldkaart van aerosolen

Op 8 februari 2024 lanceerde NASA zijn PACE-klimaatsatelliet met het Nederlandse aerosol-instrument SPEXone aan boord. Na een jaar van observaties is er nu een wereldkaart van aerosolen opgesteld.

Deze kaart toont de verdeling van fijne en grove aerosolen, evenals de deeltjes die zonlicht reflecteren of absorberen. Deze laatste hebben respectievelijk een koelend en verwarmend effect op het klimaat. SPEXone is ontwikkeld door SRON en Airbus Nederland, met ondersteuning van TNO.

Aerosolen zijn kleine deeltjes in de atmosfeer, zoals roet, as en woestijnstof, ook wel bekend als fijnstof. Ze hebben een netto koelend effect op het klimaat, maar in hoeverre dit effect is, is onduidelijk. De schatting varieert van 0,2 tot zelfs 0,9 graden, wat de invloed op de opwarming van de aarde dempt.

Aerosolen beïnvloeden het klimaat zowel direct via de reflectie en absorptie van zonlicht, als indirect door als condensatiekernen voor wolkenvorming te fungeren. Bijvoorbeeld, het gebrek aan lage wolkenbedekking is een van de oorzaken van het recordwarme jaar 2024.

Na een jaar in de ruimte

Na een jaar in de ruimte heeft het SPEXone-team van SRON nu drie wereldwijde aerosolkaarten geproduceerd. De eerste toont de verdeling van aerosolen in de atmosfeer van de aarde. De tweede kaart toont de hoeveelheid fijne aerosolen ten opzichte van het totale aantal fijne en grove aerosolen.

Hieruit blijkt dat fijne deeltjes vooral voorkomen boven gebieden met veel verkeer en industrie, zoals India, en regio’s met veel branden, zoals centraal Afrika en Siberië. Woestijnstof en zeezout zijn daarentegen grovere deeltjes, wat overeenkomt met de blauwe pixels op de locaties van woestijnen en oceanen. De derde kaart toont de hoeveelheid reflecterende aerosolen—met een koelend effect—ten opzichte van het totale aantal aerosolen op die locatie. Dit geeft een globaal beeld van het directe effect van fijnstof op het klimaat.

Klimatologische modellen

“De volgende stap is om te experimenteren met variabelen in klimatologische modellen totdat ze deze zelfde afbeelding produceren,” zegt Otto Hasekamp (SRON), leider van het SPEXone-team. “Dan weet je dat je de juiste eigenschappen van aerosolen in de modellen hebt. En dan weten we de directe dempende invloed die ze hebben op de opwarming van de aarde, de som van reflectie en absorptie.”

Wat resteert, is de indirecte invloed van aerosolen op het klimaat, via wolkenvorming. Wolken ontstaan wanneer waterdamp zich hecht aan deeltjes in de lucht, waardoor druppels ontstaan. Met meer aerosolen wordt de waterdamp verdeeld over meer condensatiekernen, waardoor je kleinere druppels krijgt. Maar in hoeverre dit van toepassing is, is onbekend.

Hasekamp voegt toe: “Dit is een ander aspect waar we het komende jaar met klimatologische modellen aan zullen werken. De wereldkaart van fijne en grove aerosolen biedt ons de input hiervoor, omdat de grootte van een aerosoldeeltje bepaalt of het geschikt is om een wolkdruppel te vormen.”

Reacties op het onderzoek

Eppo Bruins, de Nederlandse Minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap, zegt: “Ik ben onder de indruk van het onderzoek dat SRON uitvoert met deze Nederlandse uitvinding. De atmosfeer is een complex systeem en het klimaat heeft een grote impact op ons leven. We hebben nog onvoldoende kennis over de exacte werking van de atmosfeer en klimaatverandering. Met dit onderzoek kunnen klimatologische modellen sterk worden verbeterd, zodat de kennis onmiddellijk kan worden toegepast.”