Deze kleine deeltjes op de Noordpool dragen onverwacht bij aan de opwarming van de aarde

Op de Noordpool komen kleine deeltjes omhoog uit smeltend ijs. Die belanden in de lucht waar ze een rol spelen bij de vorming van wolken. En dat draagt weer bij aan de opwarming van de aarde. Dit proces hadden we nog niet goed door.

Wolken absorberen warmte en stralen die deels terug naar het aardoppervlak, waardoor er meer warmte in de atmosfeer blijft hangen. Denk maar aan hoe het ’s nachts kouder is als het helder is en warmer als de wolken als een soort deken de aarde bedekken.

Nu hebben onderzoekers dus ontdekt dat plassen smeltwater op zee-ijs op de Noordpool een belangrijke bron zijn van de deeltjes, die in de lucht terechtkomen en daar wolkvorming bevorderen. Deze plassen bestaan uit gesmolten sneeuw, maar kunnen ook een mengsel bevatten van binnengedrongen zeewater, vrijgekomen bodemdeeltjes of gesmolten ijs uit het onderliggende pakijs waarin kleine organismen leven. De deeltjes die daaruit in de lucht belanden, kunnen bestaan uit onder andere mineraal stof, micro-organismen of zeezoutnevel. Wanneer ze in de atmosfeer terechtkomen, fungeren ze als een soort sjabloon waarop waterdamp kan bevriezen, wat de vorming van wolken bevordert.

Op expeditie

Uit monsters van zee-ijs en analyse van de uitstoot van aerosolen bij deze plassen bleek dat de concentraties ijskiemvormende deeltjes daar hoger zijn dan in zeewater. Dat wijst erop dat er specifieke biologische processen in deze plassen plaatsvinden die bijdragen aan de vorming van de deeltjes. Tot nu toe zijn slechts enkele specifieke deeltjes bekend die bijdragen aan wolkvorming. Bovendien is hun weg naar de atmosfeer zelden bestudeerd in het uiterste noorden van het Arctisch gebied, mede omdat het verzamelen van monsters daar bijzonder moeilijk is. Hoofdonderzoeker Camille Mavis van de Colorado State University legt uit dat de Arctische omgeving zich juist goed leent voor het bestuderen van deze deeltjes, omdat het een relatief eenvoudiger systeem is met minder dieren en andere variabelen dan elders op aarde.

Het Noordpoolgebied warmt vier keer sneller op dan de rest van de wereld. Dat kan betekenen dat er in de toekomst meer van deze plassen ontstaan of dat kleine veranderingen in hun samenstelling het hele systeem aanzienlijk beïnvloeden. “Wolken zijn complex en er bestaat nog veel onzekerheid over hoe interacties met aerosolen het stralingseffect van wolken als geheel beïnvloeden. Inzicht in de rol van deze deeltjes helpt bij weermodellen en tal van andere toepassingen in de toekomst”, aldus Mavis.

Complexe interacties

Wolken in het Arctisch gebied verschillen van die boven de Stille of Atlantische Oceaan. Ze gedragen zich anders, hoewel ze sommige materialen en processen delen. Dat is een van de redenen waarom de onderzoekers willen begrijpen hoe ze daar ontstaan. “De bestudeerde deeltjes kunnen ijsvorming op gang brengen bij relatief hoge temperaturen en lijken sterker samen te hangen met tijd boven ijs dan boven de open oceaan”, legt professor Sonia Kreidenweis uit. “Er is meer onderzoek nodig om te begrijpen hoe ze uit smeltwater vrijkomen en hoe groot hun rol is in de stralingsbalans naarmate de smeltseizoenen in het Arctisch gebied langer en intensiever worden.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Door stof uit de ruimte weten onderzoekers nu eindelijk hoeveel ijs er duizenden jaren geleden op de Noordpool lag en Het ijs op de Noordpool smelt veel minder hard dan gedacht. Toch is dat geen goed nieuws. Of lees dit artikel: Er was open water en leven in het Noordpoolgebied, zelfs in de koudste ijstijden.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: