Stof vrijgekomen door een actieve kolenmijn in Svalbard, Noorwegen, verminderde de spectrale reflectie van nabijgelegen sneeuw en ijs tot 84 procent, volgens nieuw door de Universiteit van Colorado door Boulder geleid onderzoek.

De studie illustreert de belangrijke, gelokaliseerde rol die donkergekleurde deeltjes - die meer zonnestraling absorberen dan lichtgekleurde sneeuw en meer warmte dichter bij het aardoppervlak houden - kunnen spelen bij het versnellen van het smelten van Arctisch ijs.

Het onderzoek is vandaag gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen , een publicatie van de American Geophysical Union.

Ongeschonden sneeuw en ijs hebben een zeer hoog spectraal albedo, een meting die wordt gebruikt om aan te geven hoe effectief een bepaald oppervlak zonne-energie reflecteert. Overuren, in de lucht zwevende zwarte koolstofdeeltjes (van roet of auto-emissies, bijvoorbeeld) of ander mineraal stof kan lange afstanden afleggen in de atmosfeer en neerslaan op sneeuw en gletsjers, het algehele albedo verlagen.

Om de plaatselijke effecten van steenkoolstof op een gebied met een hoge spectrale reflectie te bestuderen, CU Boulder-onderzoekers richtten zich op een actieve kolenmijn in Svalbard, Noorwegen, gelegen op een dunbevolkt eiland ten noorden van de poolcirkel. De onderzoekers verzamelden sneeuw- en ijsmonsters van vier locaties op verschillende afstanden van de mijn, waarbij sommige monsters zichtbaar vuiler zijn dan andere.

De onderzoekers maten vervolgens de lichtabsorptiecapaciteit van elk monster, aanpassing voor omgevingsfactoren zoals sneeuwkorrelgrootte en locatie ten opzichte van de mijn. Algemeen, de studie concludeerde dat kolenstof een sterk maar plaatselijk effect had, het albedo in de directe omgeving met maar liefst 84 procent terugdringen.

De bevindingen kunnen een basis vormen voor soortgelijk onderzoek met satellieten en teledetectietechnieken in verre gebieden.

"Het extreme contrast tussen sneeuw en stof op deze specifieke locatie gaf ons een basis om algoritmen te ontwikkelen die we nu kunnen gebruiken om toekomstige metingen te doen in gebieden die niet gemakkelijk toegankelijk zijn, " zei hoofdonderzoeksauteur Alia Khan, een postdoctoraal onderzoeker in CU Boulder's National Snow and Ice Data Center en voormalig afgestudeerde student aan het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR).

De bevindingen kunnen ook context bieden voor toekomstige beleidsbeslissingen met betrekking tot de mogelijke uitbreiding van de mijnbouw in het steenkoolrijke Arctische gebied, vooral in het licht van de aanhoudende dooi van de permafrost die mogelijk meer booroperaties op het land mogelijk maakt.

"We hopen dat deze spectrale metingen op de grond kunnen worden gebruikt bij het beheer van toekomstige energieontwikkeling in het noordpoolgebied, vooral voor mijnen die mogelijk niet beschikbaar zijn voor grondobservaties, maar kan groot genoeg zijn om per satelliet zichtbaar te zijn, ' zei Khan.