De industriële revolutie heeft veel teweeggebracht:de stoommachine, het fabriekssysteem, massaproductie.

Maar niet, blijkbaar, meer bosbranden. Werkelijk, het tegenovergestelde.

Een nieuwe studie, "Herbeoordeling van pre-industriële brandemissies heeft grote invloed op antropogene aerosolforcering, " door een postdoctoraal onderzoeker van Cornell University, gepubliceerd in augustus in Natuurcommunicatie , constateert dat de emissies van brandactiviteit aanzienlijk groter waren in het pre-industriële tijdperk, die rond 1750 begon, dan eerder gedacht. Als resultaat, wetenschappers hebben het verkoelende effect onderschat dat de aerosoldeeltjes die door deze branden worden geproduceerd, hadden op het klimaat in het verleden.

Zoals vuur brandt, kleine deeltjes - aerosolen - komen in de atmosfeer terecht, waar ze de helderheid van wolken kunnen vergroten en zonlicht terug in de ruimte kunnen reflecteren, het koelen van de planeet in het proces (ook bekend als indirecte stralingsforcering). Deze koeling kan helpen de verhoogde opwarming te compenseren die wordt veroorzaakt door antropogene broeikasgassen zoals koolstofdioxide.

"De meeste mensen zijn waarschijnlijk erg bekend met het idee van broeikasgassen, maar zijn zich er minder van bewust dat menselijke activiteiten tegelijkertijd ook voor verkoeling kunnen zorgen, door veranderingen in wolkeneigenschappen via emissies van aerosolen en hun voorlopergassen, " zei hoofdauteur Douglas Hamilton, postdoctoraal onderzoeker in de aard- en atmosferische wetenschappen. "Je ziet op geen enkel moment de volledige impact van de opwarming van de broeikasgassen, omdat je ook deze aërosolen hebt. Het is erg belangrijk voor ons om het verkoelende effect van deze aërosolen te begrijpen om de algehele impact te begrijpen die menselijke activiteit heeft op klimaat."

Om een ​​duidelijker beeld te krijgen van de historische impact van aerosolen, Hamilton onderzocht vuurproxy-records, zoals ijskernen, die zwarte koolstof bevatten die is uitgestoten door pre-industriële branden; houtskoolafzettingen in meren en mariene sedimenten; en littekens in boomringen, samen met hedendaagse satellietgegevens die de afname van het verbrande gebied als gevolg van branden in de afgelopen decennia documenteren. Deze paleomilieuarchieven laten zien dat het aantal branden wereldwijd een hoogtepunt bereikte rond 1850 en dat de uitstoot van branden wereldwijd met 45 tot 70 procent is gedaald sinds de industriële revolutie.

Hoewel gezond verstand zou kunnen suggereren dat branden zouden toenemen naarmate de menselijke dichtheid over de planeet toenam, eigenlijk, de vestiging van steden, brandweerkorpsen en lokale infrastructuur, plus de vermindering van bossen voor landbouwdoeleinden, hebben allemaal de verspreiding van bosbranden ingeperkt, zei Hamilton.

klimaatverandering en landbeheerpraktijken, echter, zou die trend kunnen keren. De afgelopen jaren is het aantal branden in de VS toegenomen, bijvoorbeeld.

"In sommige regio's beginnen we nu een toename te zien van het aantal branden, en naar verwachting zal het doorgaan, Hamilton zei. "Maar waar de branden zijn en waar ze in de toekomst zullen toenemen, is niet hetzelfde als waar ze in het verleden waren."

De paper concludeert dat pre-industriële brandemissies de grootste bron van onzekerheid zijn als het gaat om het begrijpen van de omvang van de klimaatopwarming veroorzaakt door door de mens veroorzaakte vormen van verbranding.

Black carbon:vriend of vijand?

Dat gevoel van onzekerheid over aerosoleffecten op het klimaat informeert ook een apart artikel dat Hamilton onlangs co-auteur was, "Stralingseffecten van zwarte koolstof die zeer gevoelig zijn voor de uitgestoten deeltjesgrootte bij het oplossen van diversiteit in mengtoestanden, " ook gepubliceerd in Natuurcommunicatie in augustus. Die studie, geleid door Hitoshi Matsui, een voormalig gastonderzoeker aan Cornell en nu aan de Nagoya University in Japan - vindt dat betere metingen van de grootte van zwarte koolstofdeeltjes, en de manier waarop deze deeltjes zich vermengen met andere aerosolsamenstellingen in klimaatmodellen, is belangrijker dan eerder werd gedacht om het verwarmingseffect van zwarte koolstof in de huidige tijd te begrijpen, en hoe het in een toekomst zou kunnen veranderen met mogelijk meer bosbranden en minder verbranding van fossiele brandstoffen.

Zwarte koolstof wordt gevormd door onvolledige verbranding van fossiele brandstoffen, biobrandstoffen en bosbranden. Door zijn donkere kleur, het absorbeert zonlicht en verwarmt de planeet. De sterkte van deze opwarming wordt bepaald door de grootte van een deeltje en hoe verdund het is door andere aerosolen, zoals helderder, organische koolstof - of door de condensatie van gassen die zich er vervolgens mee vermengen.

De onderzoekers ontwikkelden een gedetailleerder model van zwarte koolstof dan nu wordt gebruikt. Het model houdt rekening met een breed scala aan deeltjesgroottes en de verschillende manieren waarop zwarte koolstof zich kan vermengen met andere atmosferische bestanddelen om te laten zien hoe genuanceerd deze atmosferische interacties kunnen zijn. Het begrijpen van deze interacties is vooral belangrijk omdat een voorgestelde manier om de menselijke impact op het klimaat te verminderen, het actief verminderen van alleen zwarte koolstofaerosolen is, terwijl andere niet worden geëlimineerd.

"Een goede beschrijving van de deeltjesgrootte van zwarte koolstofdeeltjes en hun vermenging met andere aerosolcomponenten is erg belangrijk om de bijdrage van zwarte koolstof aan het huidige klimaat en de toekomstige veranderingen ervan te begrijpen, ' zei Matsui.

"Wat we hier laten zien in dit nieuwe geavanceerde model is dat, als branden in de toekomst toenemen, de extra opwarming die werd voorspeld in meer basale modellen zou een werkelijke afkoeling kunnen zijn ten opzichte van vandaag, omdat we de grootte en samenstelling van zwarte koolstof in meer detail oplossen, gecombineerd met wat er gebeurt met andere aërosols en gassen die ook samen met de branden worden uitgestoten, ' zei Hamilton.

Beide studies voegen nuances toe aan hoe effectief het verminderen van zwarte koolstof zal zijn om de luchtkwaliteit te verbeteren en de klimaatverandering te verminderen, volgens Natalie Mahowald, de Irving Porter Church Professor of Engineering en Atkinson Center for a Sustainable Future faculteitsdirecteur voor het milieu, die co-auteur was van het papier met deeltjesgrootte.

"We moeten echt meer begrijpen over pre-industriële branden en hoe we de grootteverdeling van de zwarte koolstofemissies veranderen. Dat is de bottom line, "Zei Mahowald. "Terwijl we proberen vooruit te komen en problemen met de luchtkwaliteit en het klimaat op te lossen, we hebben antwoorden op deze vragen nodig."