Onderzoekers zijn een stap dichter bij het begrijpen van de relatie tussen de kleur van roetdeeltjes en het effect van dergelijke luchtvervuiling op het klimaat.

Hun doorbraak, die vertelt hoe transparante coatings op atmosferische roetdeeltjes de lichtabsorptie verbeteren, zal helpen bij het informeren van beleidsmakers over klimaatverandering.

Een studie gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen , waarbij wetenschappers van de Universiteit van Leeds betrokken waren, identificeert de specifieke hoeveelheid transparant materiaal waarbij de verbetering van de lichtabsorptie begint plaats te vinden, waardoor roet donkerder wordt.

Hoofdauteur Dr. Dantong Liu, van de Universiteit van Manchester, legde uit:"De atmosfeer bevat een mengsel van door de mens gemaakte en natuurlijke deeltjes die een verwarmend of verkoelend effect op het klimaat kunnen hebben.

"Van de vervuilende deeltjes, zwarte koolstof is de belangrijkste bijdrage aan de opwarming. Zwarte koolstof absorbeert licht op alle golflengten, waardoor een zeer efficiënt en zeer plaatselijk opwarmend effect op de atmosfeer ontstaat."

De onderzoekers richtten zich op de mix van zwarte koolstof en andere stoffen in roetdeeltjes die vrijkomen bij verbrandingsprocessen, zoals het stoken van hout, dieselmotoren en industrie. Tijdens Bonfire Night in 2014 hebben ze verschillende soorten roet getest die, vanwege de weersomstandigheden die dag, was bijzonder vervuild en had een hoge concentratie atmosferische houtrookdeeltjes.

GLOMAP, een geautomatiseerd model van aerosol microfysische en chemische processen ontwikkeld door de Universiteit van Leeds, werd vervolgens gebruikt om de details van de deeltjesverdeling in de atmosfeer te berekenen.

Studie co-auteur professor Dominick Spracklen, van de School of Earth and Environment in Leeds, zei:"De juiste mix van zwarte en niet-zwarte koolstof vormt een coating die ervoor zorgt dat de zwarte koolstof een sterke wisselwerking heeft met licht. GLOMAP laat ons kijken naar de hoeveelheid en verhouding van zwarte en niet-zwarte koolstof in deeltjes in de atmosfeer."

Verschillende vormen van verbranding creëren verschillende verhoudingen van zwarte en niet-zwarte koolstof en de studie identificeerde de specifieke massaverhouding waarbij de verbetering van de lichtabsorptie begint plaats te vinden, waardoor het roet donkerder wordt.

Als er minder dan anderhalf keer meer niet-zwarte koolstof tot zwarte koolstof op het roetdeeltje zit, wordt er geen verhoogde absorptie gedetecteerd. Aangenomen wordt dat dit komt omdat het materiaal de zwarte koolstof niet volledig bedekt. Deze verhouding wordt meestal aangetroffen in dieseluitlaatgassen, bijvoorbeeld.

Maar als er meer dan drie keer niet-zwarte koolstof dan zwarte koolstof op het roetdeeltje zit, hierdoor ontstaat een optimaal lenseffect en wordt de lichtabsorptie verbeterd. Deze hogere verhoudingen worden gevonden op roet van houtverbranding, dat wereldwijd een belangrijke bron is van roet door bosbranden en landbouw.

Studie co-auteur Dr. James Allan van de Universiteit van Manchester zei:"Het is bekend dat roetdeeltjes het klimaat beïnvloeden, vooral op lokale schaal waar ze weersystemen kunnen beïnvloeden - maar hun exacte effect is momenteel zeer onzeker.

"Echter, bewijs voor dit effect in het veld is inconsistent. Met een combinatie van lab- en atmosferische metingen hebben we aangetoond dat deze coatingmassa een bepaalde drempel moet bereiken om dit te laten werken.

"Deze bevinding zal ons helpen de resultaten van eerdere experimenten en veldobservaties met elkaar te verzoenen en zou ons moeten helpen om in de toekomst nauwkeurigere klimaatmodellen te ontwikkelen."