Stof dat op hoge bergen in de westelijke Himalaya waait, is een grotere factor dan eerder werd gedacht bij het bespoedigen van het smelten van sneeuw daar, onderzoekers tonen in een studie gepubliceerd op 5 oktober in Natuur Klimaatverandering .

Dat komt omdat stof - veel in de Himalaya - zonlicht absorbeert, het verwarmen van de sneeuw eromheen.

"Het blijkt dat stof dat honderden kilometers uit delen van Afrika en Azië waait en op zeer grote hoogte landt, een brede impact heeft op de sneeuwcyclus in een regio met een van de grootste sneeuw- en ijsmassa's op aarde, " zei Yun Qian, atmosferische wetenschapper bij het Pacific Northwest National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie.

Qian en Chandan Sarangi, voorheen een postdoctoraal medewerker bij PNNL en nu bij het Indian Institute of Technology Madras in India, zijn corresponderende auteurs van de studie.

Meer dan 700 miljoen mensen in Zuidoost-Azië, evenals delen van China en India, voor een groot deel van hun zoetwaterbehoefte in de zomer en vroege herfst afhankelijk zijn van smeltende sneeuw in de Himalaya, de urgentie van wetenschappers om de factoren op te sporen die van invloed zijn op eerdere sneeuwsmelt in de regio.

In een door NASA gefinancierd onderzoek wetenschappers analyseerden enkele van de meest gedetailleerde satellietbeelden die ooit van de Himalaya zijn gemaakt om aerosolen te meten, verhoging, en oppervlaktekenmerken zoals de aanwezigheid van stof of vervuiling op sneeuw.

van stof, roet, zon en sneeuw:het albedo-effect

Donkere voorwerpen op of in sneeuw absorberen zonlicht effectiever dan pure witte sneeuw, waarvan de reflectie het zonlicht zo krachtig afweert dat sneeuw verblindend kan zijn op een heldere, zonnige dag. Maar sneeuw in de buurt van een object dat zonlicht absorbeert - zoals sneeuw op een donkergekleurde auto waar een deel van het dak zichtbaar is - warmt op en smelt sneller dan ongerepte sneeuw.

Wetenschappers gebruiken het woord "albedo" om te bespreken hoe goed een oppervlak zonlicht weerkaatst. Vuile sneeuw heeft een laag albedo, terwijl pure sneeuw een hoog albedo heeft. Stof en roet verlagen het albedo van de sneeuw, waardoor de sneeuw meer licht absorbeert, sneller opwarmen en smelten van sneeuw.

Het albedo-effect op grote hoogte is cruciaal voor het leven van miljoenen mensen die voor hun drinkwater afhankelijk zijn van gesmolten sneeuw. Donkerder, vuilere sneeuw smelt sneller dan pure sneeuw, het veranderen van de timing en de hoeveelheid sneeuw die smelt en de landbouw en andere aspecten van het leven beïnvloeden.

Het krachtige effect van vuile sneeuw

Het team ontdekte dat stof een veel grotere rol speelt bij smeltende sneeuw dan roet en andere vormen van vervuiling. bekend als zwarte koolstof, op hoogten boven de 4, 500 meter. Daaronder, zwarte koolstof domineert.

Het is een verrassing voor wetenschappers, die opmerken dat veel meer studies de rol van zwarte koolstof dan stof in smeltende sneeuw hebben onderzocht.

Het stof waait vanuit het westen de westelijke Himalaya in – vanuit de Thar-woestijn in het noordwesten van India, uit Saoedi-Arabië en zelfs uit de Sahara in Afrika. Het stof komt in winden van duizenden meters hoog, op wat wetenschappers verhoogde aerosollagen noemen.

Hoewel woestijnstof natuurlijk is, de wetenschappers zeggen dat de prevalentie ervan in de Himalaya niet zonder menselijke invloed is. Stijgende temperaturen hebben de atmosferische circulatie veranderd, die de winden beïnvloeden die stof honderden of duizenden mijlen kunnen vervoeren. Veranderende landgebruikspatronen en toenemende ontwikkeling hebben de vegetatie verminderd, stof vrijmakend dat anders aan het land zou zijn gebonden.

Qian was een van de eerste wetenschappers die geavanceerde modelleringstools ontwikkelde om te analyseren hoe onzuiverheden zoals stof en roet de snelheid waarmee sneeuw smelt beïnvloeden. Hij deed dat vroege werk meer dan tien jaar geleden in de bergen van het westen van de VS.

"Het is waarschijnlijk dat deze resultaten zich vertalen naar andere hoge bergketens, inclusief de Rockies, Sierras en Cascades in Noord-Amerika en verschillende bergketens in Azië, zoals de Kaukasus en de Oeral, ' zei Qian.

Veel van de gegevens voor het onderzoek zijn afkomstig van satellietbeelden die zijn verkregen door meerdere NASA-instrumenten, inclusief NASA's Cloud-Aerosol Lidar en Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), OMI (Ozon Monitoring Instrument), en MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Deze instrumenten kunnen stof en andere aerosolen in de atmosfeer detecteren, en meet sneeuwbedekking en albedo, van honderden kilometers boven de aarde. Uitgerust met gegevens uit deze en andere bronnen, het PNNL-team deed uitgebreide computermodellering van de processen op het werk.

Stof met uithoudingsvermogen

Stofdeeltjes blijven doorgaans langer in de sneeuw dan zwarte koolstof, merkten de wetenschappers op. Stof is meestal een beetje groter; het wordt niet zo gemakkelijk van de sneeuw geblazen en het valt niet zo gemakkelijk door de sneeuw. Er is ook veel meer.

"De sneeuw in de westelijke Himalaya is snel aan het terugtrekken. We moeten begrijpen waarom dit gebeurt, en we moeten de implicaties begrijpen, " zei Sarangi. "We hebben aangetoond dat stof een grote bijdrage kan leveren aan het versnelde smelten van sneeuw. Honderden miljoenen mensen in de regio zijn afhankelijk van sneeuw voor hun drinkwater - we moeten serieus rekening houden met factoren als stof om te begrijpen wat er gebeurt."

Qian merkt op dat naarmate het klimaat warmer wordt en de sneeuwlijnen hoger worden, wetenschappers verwachten dat de rol van stof nog meer uitgesproken zal worden in de Himalaya - een regio die, afgezien van de Arctische en Antarctische gebieden, bevat de grootste massa sneeuw en ijs op aarde.