Door de bewegingen van schepen af ​​te stemmen op de veranderingen in wolken die door hun emissies worden veroorzaakt, onderzoekers hebben aangetoond hoe sterk de twee met elkaar verbonden zijn.

Wanneer schepen fossiele brandstoffen verbranden, ze laten in de lucht zwevende deeltjes vrij die verschillende natuurlijk voorkomende chemicaliën bevatten, inclusief zwavel. Van deze deeltjes is bekend dat ze bepaalde soorten wolken wijzigen, die het klimaat kunnen beïnvloeden.

Betere kennis van hoe deze deeltjes, en in het bijzonder de zwavelcomponenten, wolken beïnvloeden kan wetenschappers helpen om nauwkeurigere klimaatmodellen te maken.

In de laatste studie, satelliettracking werd ook gebruikt om de impact van beperkingen op zwavel in brandstoffen aan te tonen, het onthullen van de impact van schepen op wolken verdwijnt grotendeels in beperkte zones.

Deze informatie kan worden gebruikt om een ​​relatie te leggen tussen wolkeneigenschappen en het zwavelgehalte van scheepsbrandstoffen. belangrijk, dit kan rederijen helpen bij het controleren van de naleving van de zwavelregelgeving die op 1 januari 2020 van kracht wordt.

De studie, vandaag gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , werd geleid door onderzoekers van het Imperial College London, samen met University College London en de University of Oxford.

Een experiment van kansen

Emissies van schepen bevatten verschillende chemicaliën, inclusief sulfaataerosolen - kleine deeltjes zwavel en zuurstof. De aerosolen kunnen fungeren als 'zaden' waar omheen waterdruppels zich ophopen, veranderingen veroorzaken in wolkeneigenschappen die zichtbaar zijn voor satellieten.

Dit betekent dat schepen van wolken kunnen veranderen, lijnen - ook wel scheepssporen genoemd - achterlatend in de wolken achter hen terwijl ze varen.

Echter, hoe deze aerosolen precies de eigenschappen van de wolken beïnvloeden, is niet precies bekend. Deze kennis is belangrijk omdat de soorten wolken die de emissies beïnvloeden de klimaatopwarming kunnen beïnvloeden, en is daarom belangrijk om vast te leggen in klimaatmodellen.

Spuitbussen worden door vele bronnen uitgestoten, zoals fabrieken en auto's, maar het was moeilijk om deze output te matchen met de invloed op wolken, aangezien er veel andere factoren in het spel zijn.

Echter, met scheepssporen, de relatie is eenvoudiger, waardoor onderzoekers gemakkelijker de verbanden tussen aerosolen en wolken kunnen ontdekken.

Hoofdonderzoeker dr. Edward Gryspeerdt, van de afdeling natuurkunde van Imperial, zei:"Scheepssporen werken als een experiment dat we anders onmogelijk zouden kunnen doen - we kunnen geen sulfaataerosolen op zo'n schaal in de atmosfeer injecteren om te zien wat er gebeurt.

"In plaats daarvan, beperkingen op de hoeveelheid sulfaatemissies die schepen kunnen bevatten, bieden ons een perfect experiment om te bepalen hoe belangrijk de aerosolen zijn in wolkenvorming. Door een enorme dataset van door satellieten waargenomen scheepssporen te analyseren, we kunnen zien dat ze grotendeels verdwijnen wanneer beperkingen worden ingevoerd, waaruit de sterke impact van aërosolen blijkt."

Schepen detecteren die niet voldoen aan de regelgeving

Het team bestudeerde meer dan 17, 000 scheepssporen van satellietwaarnemingen en koppelden ze aan de bewegingen van individuele schepen met behulp van hun ingebouwde GPS.

De onderzoeksperiode omvatte de introductie van emissiebeheersingsgebieden rond de kust van Noord-Amerika, de Noordzee, de Oostzee en het Kanaal, die het zwavelgehalte in scheepsbrandstof beperkten tot 0,5 procent, wat leidt tot minder uitstoot van sulfaataerosolen.

De onderzoekers ontdekten dat in deze gebieden, scheepssporen bijna volledig verdwenen in vergelijking met vóór de beperkingen, onder vergelijkbare weersomstandigheden.

Hieruit blijkt dat sulfaataerosolen de grootste impact hebben op wolkenvorming, in tegenstelling tot andere componenten van de scheepsuitlaat, zoals zwarte koolstof.

Het resultaat betekent ook dat een schip dat niet aan de voorschriften voldoet, door de huidige hoogzwavelige brandstoffen te verbranden zonder uitlaatgasbehandeling, gedetecteerd zou kunnen worden omdat het een meetbaar verschil zou creëren in de door de satelliet waargenomen wolkeneigenschappen.

Co-auteur Dr. Tristan Smith, van het Energie Instituut van de UCL, zei:"Momenteel het is moeilijk voor regelgevers om te weten wat schepen in het midden van de oceaan doen. Het potentieel voor onopgemerkte niet-naleving van de zwavelregelgeving van 2020 is een reëel risico voor rederijen, omdat het een commercieel voordeel kan opleveren voor bedrijven die zich niet aan de regels houden.

"Deze studie toont aan dat wetenschap en technologie aanzienlijke vooruitgang boeken in de transparantie van de scheepvaart, en het helpen verminderen van risico's en oneerlijkheid voor verantwoordelijke exploitanten."

Naast het onderzoeken hoe de methode kan worden gebruikt om schepen te identificeren die mogelijk niet voldoen aan de limiet van 0,5 procent, het team wil nu de bekende samenstellingen van scheepsbrandstof nauwkeuriger relateren aan scheepssporen, waardoor ze de invloed van zwavelaerosolen op wolkenvorming op grotere schaal nauwkeuriger kunnen voorspellen, klaar om in klimaatmodellen te worden ingevoerd.