Roet in de lucht, geproduceerd door bosbranden en verbranding van fossiele brandstoffen en getransporteerd naar de afgelegen McMurdo Dry Valleys van Antarctica, bevat niveaus van zwarte koolstof die te laag zijn om significant bij te dragen aan het smelten van lokale gletsjers, volgens een nieuwe studie door onderzoekers ondersteund door de National Science Foundation (NSF).

Sterke wind in de droge valleien, echter, kan tijdelijk grote pieken veroorzaken in de hoeveelheid lokaal geproduceerde zwarte koolstof, die via het ecosysteem wordt verspreid, vonden de onderzoekers.

In de studie, de onderzoekers maakten onderscheid tussen zwarte koolstof die elders in de wereld wordt geproduceerd en door de wind naar de droge valleien wordt gedragen en zwarte koolstof die wordt geproduceerd door lokale verbrandingsbronnen, zoals helikoptervluchten, verbrandingstoiletten en andere fossiele brandstofintensieve activiteiten die verband houden met de veldkampen van Dry Valleys.

Ze concluderen dat verder onderzoek naar lokale koolstofproductie en -transport zou helpen om de beperkte effecten van lokale zwarte koolstofproductie op het ecosysteem van Dry Valleys te begrijpen, vergeleken met de effecten van verwaaide sedimenten, gewoonlijk afgezet in de ablatiegebieden van de gletsjers, waarvan is aangetoond dat ze het smelten beïnvloeden.

Alia Khan van het University of Colorado Boulder's Institute of Arctic and Alpine Research en het National Snow and Ice Data Center, samen met haar collega's van het door NSF gefinancierde McMurdo Dry Valleys Long Term Ecological Research (LTER)-project, publiceerde de krant in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen .

De Dry Valleys zijn een uniek ecosysteem binnen het Antarctische continent. Het continent als geheel is een landmassa zo groot als de VS en Mexico samen, waarvan 98 procent permanent bedekt is met ijs en sneeuw. De droge valleien, daarentegen, zijn ijsvrij, bergachtige streken, afgewisseld met gletsjers, waar weinig sneeuw zich ophoopt omdat ze door de wind worden geschuurd.

Monsters genomen uit een sneeuwkuil in het accumulatiegebied van de Commonwealth-gletsjer suggereren dat de zwarte koolstof die van buiten het continent wordt getransporteerd, niet voldoende is om het albedo - het vermogen van de gletsjer om licht te reflecteren - te verminderen in een mate dat het smelten zou toenemen. Onderzoekers namen de monsters tijdens het Antarctische onderzoeksseizoen 2013-2014.

"De zwarte koolstof die is afgezet door atmosferisch transport over lange afstanden in de sneeuwaccumulatiegebieden van de gletsjers, is in zeer lage concentraties aanwezig in de sneeuw, te laag om het oppervlaktealbedo van de gletsjers te verminderen, ' zei Khan.

Het onderzoek toonde aan dat hoewel de concentraties van zwarte koolstofaërosolen nabij het oppervlak van de vallei laag zijn, lokaal geproduceerde zwarte koolstof kan opgesloten blijven in de bovenste bodemlagen in de buurt van veldkampen totdat het wordt verstoord en verspreid door harde wind, waaronder het zogenaamde Foehn-windevenement, een warme zuidenwind die tijdens de onderzoeksperiode optrad.

De resultaten van het werk geven aan dat de concentraties aan het oppervlak van zwarte koolstof in de lucht in de omgeving met een factor drie kunnen toenemen tijdens episodische windstormen.

"We waren verrast door de sterke toename van concentraties op de veldcamping tijdens de harde wind, wat suggereert dat de lokaal geproduceerde zwarte koolstofdeeltjes, die over het algemeen te groot zijn om ver te reizen, worden geresuspendeerd tijdens deze windgebeurtenissen, ' zei Khan.