Wetenschappers die de oorzaken van de klimaatverandering op Antarctica onderzoeken, hebben een nieuwe en efficiëntere manier ontdekt voor het creëren van natuurlijke aerosolen en wolken die aanzienlijk bijdragen aan temperatuurstijgingen.

Het Antarctisch Schiereiland heeft de afgelopen 50 jaar enkele van de grootste wereldwijde stijgingen van de luchttemperatuur nabij het oppervlak laten zien, maar experts hebben moeite met het voorspellen van temperaturen omdat er weinig bekend was over de invloed van natuurlijke aerosolen en wolken op de hoeveelheid zonlicht die door de aarde wordt geabsorbeerd en de energie die wordt teruggestraald in de ruimte.

Het bestuderen van gegevens van zeeën rond het schiereiland, experts hebben ontdekt dat de meeste nieuwe deeltjes worden gevormd in luchtmassa's die aankomen uit de gedeeltelijk met ijs bedekte Weddellzee - een belangrijke bron van de zwavelgassen en alkylaminen die verantwoordelijk zijn voor het 'inzaaien' van de deeltjes.

Een nieuwe studie toont aan dat verhoogde concentraties van zwavelzuur en alkylaminen essentieel zijn voor de vorming van nieuwe deeltjes rond het noordelijke Antarctische schiereiland. Hoge concentraties van andere zuren en geoxygeneerde organische stoffen vielen samen met hoge niveaus van zwavelzuur, maar leidde op zichzelf niet tot meetbare deeltjesvorming en groei.

Een internationaal team van onderzoekers van de Universiteit van Birmingham; Instituut voor Mariene Wetenschappen, Barcelona, Spanje; en Koning Abdulaziz Universiteit, Djedda, Saoedi-Arabië bestudeerde zomerse open oceaan en kustvorming van nieuwe deeltjes in de regio, op basis van gegevens van scheeps- en landstations, en publiceerde vandaag haar bevindingen in Natuur Geowetenschappen .

De onderzoekers onthulden dat de nieuw ontdekte route efficiënter is dan de ion-geïnduceerde zwavelzuur-ammoniakroute die eerder op Antarctica werd waargenomen en snel kan optreden onder neutrale omstandigheden.

Studie co-auteur Roy Harrison OBE, Hoogleraar milieugezondheid aan de Universiteit van Birmingham, merkte op:"De vorming van nieuwe deeltjes is wereldwijd een van de belangrijkste bronnen van aërosoldeeltjes en condensatiekernen van wolken. Deze voorheen over het hoofd geziene weg naar natuurlijke aërosolvorming zou een belangrijk hulpmiddel kunnen zijn bij het voorspellen van het toekomstige klimaat van poolgebieden.

"De sleutel tot het ontsluiten van de klimaatverandering van Antarctica ligt in het onderzoeken van deeltjes die in de atmosfeer zijn gecreëerd door de chemische reactie van gassen. Deze deeltjes beginnen klein en worden groter, worden wolkencondensatiekernen die leiden tot meer reflecterende wolken die uitgaande aardse straling terug naar de aarde leiden en de lagere atmosfeer verwarmen."

De vorming van nieuwe deeltjes is wereldwijd een van de belangrijkste bronnen van aerosoldeeltjes en condensatiekernen van wolken. Bestaand onderzoek suggereert dat natuurlijke aerosolen onevenredig bijdragen aan de opwarming van de aarde, terwijl men denkt dat zwavelzuur verantwoordelijk is voor de meeste aerosol seeding die in de atmosfeer wordt waargenomen.

Het onderzoeksteam identificeerde talloze zwavelzuur-amineclusterpieken tijdens nieuwe deeltjesvormingsgebeurtenissen - wat bewijs levert dat alkylaminen de basis vormden voor zwavelzuurkiemvorming.

"We ontdekten dat nucleatie van zwavelzuur-amine-water een dominant proces is op het Antarctisch Schiereiland, met de aminen afkomstig uit gebieden met zee-ijs in het Antarctisch Schiereiland-westelijke Weddellzee-gebied, " voegde professor Harrison eraan toe. "De wateren in deze regio met aanzienlijke hoeveelheden zee-ijs zijn rijk aan amines, en aërosolen die uit dergelijke regio's komen, vertonen een bijna vijfvoudige verhoging van de amineconcentraties."