Dit verhaal werd oorspronkelijk gepubliceerd door Grist. Schrijf u hier in voor de wekelijkse nieuwsbrief van Grist.
De afgelopen halve eeuw is de luchtkwaliteit in veel delen van de wereld aanzienlijk verbeterd, grotendeels dankzij wetgeving zoals de Amerikaanse Clean Air Act. Dergelijke inspanningen zijn gericht op verontreinigende stoffen zoals een groep chemicaliën die bekend staan als aërosolen, waaronder zwaveldioxide, stikstofdioxide en andere verbindingen die schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid.
Net als broeikasgassen worden aërosolen geproduceerd door auto’s, fabrieken en energiecentrales, maar in tegenstelling tot broeikasgassen worden ze door de aarde gecreëerd koelkast maar warmer. Dit komt omdat aërosolen de zonnestralen reflecteren in plaats van de warmte ervan vast te houden zoals koolstof. Sommige studies schatten dat de wereld, zonder aerosolvervuiling, al met nog een halve graad Celsius zou kunnen opwarmen.
Dit creëert een lastige paradox, die klimatoloog James Hansen een ‘Faustiaans koopje’ noemde. Als je aërosolen uit de lucht verwijdert, verminder je de gezondheidseffecten van vervuiling, waardoor duizenden mensen worden gered van long- en hartziekten, maar je zou ook de opwarming van de aarde kunnen verergeren. Dit krachtige verband is de afgelopen jaren aangetoond in de zeescheepvaart: toen vrachtschepen vanaf 2020 stopten met het gebruik van vuile brandstof in bunkers, stootten ze ook geen sporen meer uit van zwaveldioxide, waardoor de temperatuur op aarde nog eens met 0,05 graden Celsius steeg.
Nu blijkt uit nieuw onderzoek dat de interactie tussen aërosolen en broeikasgassen ook gevolgen heeft voor overstromingen, een van de duurste klimaatrampen. Uit een collegiaal getoetst artikel dat deze week in Nature Communications is gepubliceerd, blijkt dat de aanwezigheid van giftige aerosolen in de atmosfeer boven de Verenigde Staten al tientallen jaren heeft bijgedragen aan het compenseren van de effecten van klimaatverandering op de neerslag, waardoor de toename van de neerslag en het risico op door klimaatverandering veroorzaakte vertragingen worden vertraagd. overstromingen. Het aannemen van de Clean Air Act, die deze aërosolen uit de atmosfeer verwijderde, zette ironisch genoeg een trend van toenemende overstromingen in gang.
De resultaten van het artikel helpen bij het oplossen van wat een mysterie is in de klimaatwetenschap: hoewel warmere lucht meer vocht vasthoudt, is de neerslag in de Verenigde Staten niet toegenomen zoals wetenschappers hadden verwacht naarmate de temperatuur stijgt.
“Dit artikel benadrukt dat de wisselwerking tussen aërosolen en broeikasgassen de afgelopen decennia waarschijnlijk veel klimaatgevaren heeft gemaskeerd”, zegt Geeta Persad, assistent-professor aardwetenschappen aan de Universiteit van Texas in Austin en aërosolexpert. (Persad was niet betrokken bij het onderzoek.)
“Als de uitstoot van aerosolen de komende decennia dramatisch daalt, en de broeikasgassen niet, kunnen veel van deze onvoorziene klimaatgevaren ontdekt worden”, voegde Persad eraan toe.
Het artikel maakt gebruik van gegevens van duizenden regenmeters om te onthullen hoe aërosolen en broeikasgassen de gemiddelde regenval en de frequentie van extreme regenval hebben beïnvloed. Met behulp van regenmeters konden onderzoekers monitoren hoe de twee soorten door de mens veroorzaakte vervuiling elkaar in verschillende regio’s van het land in evenwicht houden.
Broeikasgassen stapelen zich al meer dan een eeuw op in de atmosfeer en hebben een vrij eenvoudig effect op de neerslag. Hoe meer koolstofdioxide in de atmosfeer, hoe warmer het wordt; hoe warmer het is, hoe meer vocht de atmosfeer kan bevatten. Aerosolen zijn complexer: ze reageren anders op verschillende soorten wolken, en als gevolg daarvan varieert hun impact op de neerslag van regio tot regio en van seizoen tot seizoen. Ze hebben de zaken in het grootste deel van de VS droger gemaakt.
De goedkeuring van de baanbrekende Clean Air Act in 1970 veroorzaakte een snelle daling van de vervuiling door aerosolen, omdat fabrieken schoorsteenvegers installeerden en autofabrikanten hun auto’s aanpasten om aan de emissielimieten te voldoen. Door het verdwijnen van deze aërosolen domineerden broeikasgassen de atmosfeer, waardoor de totale neerslag begon toe te nemen. Als die aërosolen er niet waren geweest, zouden de harde laken, de regenval en de overstromingen in de Verenigde Staten decennia eerder zijn begonnen te verergeren.
Door de effecten van deze aërosolen te scheiden, kunnen onderzoekers ook voorspellingen doen over hoe het overstromingsrisico de komende tien jaar zal veranderen. Dat is geen goed nieuws: nu er niets meer is dat het warmtevangende effect van koolstofdioxide en methaan kan compenseren, zal een groot deel van de aarde veel natter worden en nog veel meer monsterstormen meemaken.
“Deze enigszins snelle intensivering van extreme neerslag is het nieuwe normaal, tenminste voor de komende vijf jaar”, zegt Mark Risser, een wetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory en een van de hoofdauteurs van het artikel.
Het effect is het meest uitgesproken in het zuidoosten van de Verenigde Staten, waar een reeks orkanen en regenstormen de afgelopen jaren voor miljarden dollars aan overstromingsschade hebben veroorzaakt. De auteurs constateren dat aerosolvervuiling de neerslag in de zomer en herfst verminderde tot het einde van de 20e eeuw, toen het broeikaseffect de regio begon te domineren. Dit leidde tot een toename van de jaarlijkse totale neerslag en een toename van de frequentie van grote regenbuien. (Eerder onderzoek heeft aangetoond dat aërosolen ook tropische stormen kunnen onderdrukken door de vorming van wolken te verstoren.)
De bevindingen van dit artikel kunnen grote gevolgen hebben voor de komende decennia van milieuregulering. De Environmental Protection Agency van president Biden haast zich om strenge regelgeving voor industriële vervuiling af te ronden die de uitstoot van belangrijke aërosolverontreinigende stoffen zoals zwaveldioxide zou kunnen verminderen. Als deze regels van kracht worden, zouden ze van toepassing zijn op tal van faciliteiten in het zuidoosten, inclusief petrochemische faciliteiten in de regio van Louisiana, bekend als ‘Cancer Alley’.
Deze regelgeving zou inwoners die in de buurt van industriële faciliteiten wonen beschermen tegen astma, hartziekten en kanker, maar een verdere daling van de aerosolen zou het orkaanseizoen ook kunnen verergeren doordat grote stormen vocht kunnen vasthouden – wat meer gebeurtenissen betekent zoals orkaan Harvey, die zich in 2017 voordeed en het klimaat verbijsterde. wetenschappers door meer dan 50 centimeter regen boven Houston, Texas te dumpen.
Persad, een aërosolexpert, zegt dat de krant een grimmige waarschuwing geeft over toekomstige klimaatrisico’s. Als de luchtvervuiling in de Verenigde Staten de komende decennia afneemt, kunnen veel meer Amerikanen in regio’s als het zuidoosten te maken krijgen met sterkere stormen en meer overstromingen.
“We kijken naar een situatie waarin je de komende dertig jaar óf door kunt gaan met maskeren, óf vijftig procent meer opwarming kunt detecteren”, zei ze. “Tot nu toe is er niet veel inzicht in de mate waarin de evolutie van dit aerosolsignaal, gedurende de looptijd van de hypotheek op het huis dat iemand vandaag koopt, de klimaatgevaren waaraan zij worden blootgesteld, zal beïnvloeden.”
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Grist op https://grist.org/science/aerosol-pollution-rainfall-study/.
Grist is een non-profit, onafhankelijke mediaorganisatie die zich toelegt op het vertellen van verhalen over klimaatoplossingen en een rechtvaardige toekomst. Meer informatie op Grist.org