Observatorium ontdekt lokale temperatuurstijging van 1,1 ºC in 20 jaar, twee keer zo hoog als voorspeld door klimaatmodellen

Temperatuurstijging van 1,1ºC waargenomen bij het Roque de los Muchachos Observatorium

De meteorologische gegevens die de afgelopen twee decennia zijn geregistreerd door sensoren van de astronomische observatoriumfaciliteiten op Roque de los Muchachos wijzen op een stijging van 1,1ºC in de gemiddelde temperatuur. De analyse, geleid door onderzoekers van de Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), toont meer dan een verdubbeling van de stijging die door klimaatmodellen voor hetzelfde gebied werd voorspeld, en zelfs meer dan verwacht voor de komende 20 jaar.

Onderzoekers van de afdeling Fysica van de UAB hebben een langdurige studie uitgevoerd naar de klimatologische omstandigheden op een van de belangrijkste astronomische observatielocaties op het noordelijk halfrond—het Roque de los Muchachos Observatorium op het eiland La Palma. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

In een gebied dat 200 meter onder de bergrug ligt waar de meeste optische telescopen, zoals de Gran Telescopio Canarias, zijn gevestigd, bevinden zich de MAGIC Telescopen, die zijn gebouwd om zeer hoge-energie gamma-stralingsbronnen te detecteren. Dit is ook de locatie van de bouw van het Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) op het noordelijk halfrond.

De onderzoekers Markus Gaug en Lluís Font analyseerden een unieke reeks meteorologische gegevens uit de regio die over een periode van 20 jaar zijn geregistreerd door de meteorologische instrumenten op het dak van het MAGIC-telescopengebouw. De weerstation heeft gedurende deze periode elke twee seconden gegevens over temperatuur, relatieve luchtvochtigheid, atmosferische druk, en windsnelheid en -richting verzonden.

“Het station is gebouwd met de bedoeling om enige richtlijnen te bieden voor de werking van telescopen, en niet om het lokale weer professioneel te karakteriseren, laat staan de effecten van klimaatverandering op de gemeten parameters,” legt Markus Gaug uit. “Maar het feit dat het relatief goedkope apparaten waren, is een voordeel geweest, aangezien ze ongeveer elke twee jaar moesten worden vervangen en opnieuw gekalibreerd, wat de betrouwbaarheid van de gegevens heeft bevorderd.”

De Spaanse meteorologische dienst, AEMET, installeerde pas in 2022 een professioneel station op Roque de los Muchachos. Dankzij gegevens van 36 andere AEMET-weerstations verspreid over het eiland Tenerife is het echter mogelijk geweest om al jarenlang studies naar temperatuurvariatie op de Canarische Eilanden uit te voeren.

Sommige studies tonen een stijging van 0,3ºC per decennium tussen 1970 en 2010. Andere recentere studies hebben een toename per decennium van maximaal 0,25ºC in hetzelfde gebied vastgesteld met historische gegevens tot 2014, en de modellen voorspellen tussen 2015 en 2050 een temperatuurstijging van 0,3º tot 0,5ºC per decennium.

Gebaseerd op gegevens die sinds 2004 door de MAGIC-telescopen zijn geregistreerd, waren de onderzoekers in staat om met behulp van geavanceerde statistische analyses de klimatologische trends in dit gebied zeer nauwkeurig te bepalen. De experimentele gegevens tonen een stijging van 1,1ºC in de afgelopen 20 jaar, oftewel 0,55ºC per decennium. Dit is meer dan het dubbele van de stijging die door klimaatmodellen voor hetzelfde gebied werd voorspeld, en zelfs meer dan verwacht voor de komende 20 jaar.

De resultaten tonen ook een toename van het temperatuurverschil tussen dag en nacht, met een verschil van 0,13ºC per decennium, en een toename van de seizoensgebonden temperatuuroscillaties van 0,29ºC per decennium.

Een van de meest verrassende gegevens is de stijging van de gemiddelde dagelijkse relatieve luchtvochtigheid met 4% per decennium. Dit is een toename die ook is waargenomen in andere studies bij het Mauna Kea-observatorium op het eiland Hawaï, en in tegenstelling tot de afname van de luchtvochtigheid die is geregistreerd bij andere continentale observatoria.

De onderzoekers overwegen dat een mogelijke verklaring voor dit verschil tussen de eiland- en continentale observatoria de toename van de verdamping van zeewater als gevolg van de wereldwijde opwarming is.

Wetenschappers hebben de variaties in het klimaat op deze locaties gevolgd nadat de wetenschappelijke gemeenschap bezorgdheid had geuit over de impact van klimaatverandering op de levensvatbaarheid en de kwaliteit van gegevens die door unieke observatoria in de wereld, zoals die op Roque de los Muchachos, worden verzameld.

De atmosfeer van de subtropische zone van de Canarische Eilanden wordt bijzonder gewaardeerd voor astronomische waarnemingen vanwege de stabiliteit gedurende het jaar. De MAGIC-telescopen bevinden zich boven een thermische inversielaag met lage druk en uitstekende observatieomstandigheden met zeer droge en schone lucht.

Gelukkig voor de astronomen vond de UAB-studie geen significante veranderingen in de frequentie van neerslag of, vooral, in de frequentie van sterke stormen. Een van de gegevens die door de onderzoekers is geanalyseerd, was de snelheid waarmee de temperatuur kan veranderen, die in alle metingen onder de variaties van een halve graad per minuut is gebleven, een voorwaarde die voldoet aan de vereisten voor de juiste werking van het toekomstige Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO).

“Op dit moment, terwijl we lineaire modellen gebruiken, zijn er geen aanwijzingen dat de veranderingen die in de meteorologische omstandigheden zijn gedetecteerd, de werking van de telescopen zouden kunnen beïnvloeden of de tijd zouden kunnen verlengen dat ze in de komende jaren inactief moeten blijven vanwege slecht weer. Maar deze resultaten zijn een verdere aanwijzing voor het zorgwekkende tempo van de wereldwijde opwarming,” zegt Lluís Font.

“Bovendien weten we allemaal dat na een bepaalde temperatuurstijging de lineariteit van het klimaatsysteem eindigt en dat kan leiden tot de ‘kantelpunten’ waar het klimaat zijn gedrag drastisch verandert,” voegt Markus Gaug eraan toe.