Aerosolen hebben netto een afkoelend effect op het klimaat, maar klimaatmodellen geven grote onzekerheden over de mate waarin dat het geval is. Het Nederlandse SPEXone-instrument op NASA’s PACE-satelliet verzamelt data om die onzekerheid te verkleinen. SRON’s SPEXone-team heeft nu via machine-learning het afkoelende effect berekend voor miljoenen mogelijke scenario’s.
De aarde warmt op door antropogene broeikasgassen zoals CO2 en methaan. Dit zou nóg dramatischer zijn bij afwezigheid van aerosolen zoals die in stedelijke luchtvervuiling, rook van biomassa-verbranding, as en woestijnstof. Aerosolen hebben netto een verkoelend effect op het klimaat. Omdat ze echter de lucht vervuilen en jaarlijks meer dan vier miljoen vroegtijdige sterfgevallen veroorzaken, zijn er voorschriften ingevoerd die lokaal leiden tot een effectieve vermindering van de uitstoot van door de mens veroorzaakte aerosolen.
marge van van 0,2 tot 1,0 °C
Voor beleidsmakers is het cruciaal om zo nauwkeurig mogelijk de effecten te kennen van broeikasgassen en aerosolen op de mondiale temperatuur. Dit helpt hen om een pad uit te stippelen naar het doel van niet meer dan 1,5 °C of maximaal 2,0 °C opwarming ten opzichte van het pre-industriële tijdperk. De grootste onzekerheid ligt bij aerosolen, met een afkoelend effect dat kan variëren van slechts 0,2 °C tot wel 1,0 °C. Met lagere onzekerheden in klimaatmodellen is het huidige beleid beter te toetsen of het ons op koers houdt voor een opwarming van maximaal 1,5-2 °C.
SPEXone
In 2024 lanceerde NASA de PACE-satelliet met het Nederlandse instrument SPEXone, dat verschillende eigenschappen van aerosolen in de atmosfeer meet, zoals type, grootte, reflectiviteit en invloed op wolkenvorming. Wolken hebben ook een netto afkoelend effect. Wetenschappers gebruiken SPEXone-data om de onzekerheid als gevolg van aerosolen in klimaatmodellen te verminderen.
miljoenen klimaatmodelsimulaties
Maar eerst moeten wetenschappers uitzoeken waar de modellen precies de fout in gaan. SRON-wetenschappers, onder wie eerste auteur Yusuf Bhatti, hebben miljoenen klimaatmodelsimulaties uitgevoerd om de belangrijkste factoren te identificeren die bijdragen aan de onzekerheid: natuurlijke emissies uit de oceaan, grote branden en zwavel uit fossiele brandstoffen. Met de data van SPEXone zal het team zich nu richten op deze onzekere factoren, om de onzekerheidsmarges te verkleinen zodat klimaatprognoses betrouwbaarder worden, ook op regionaal niveau.
Publicatie
Yusuf A. Bhatti, Duncan Watson-Parris, Leighton A. Regayre, Hailing Jia, David Neubauer, Ulas Im, Carl Svenhag, Nick Schutgens, Athanasios Tsikerdekis, Athanasios Nenes, Muhammed Irfan, Bastiaan van Diedenhoven, Ardit Arifi, Guangliang Fu, and Otto P. Hasekamp, ‘Uncertainty in aerosol effective radiative forcing from anthropogenic and natural aerosol parameters in ECHAM6.3-HAM2.3’, Atmospheric Chemistry and Physics