Zee-ijs en bosbranden zijn mogelijk meer met elkaar verbonden dan eerder werd gedacht, volgens nieuw onderzoek dat vandaag is gepubliceerd in Science Advances .

Door te graven in verschillen tussen klimaatmodellen, ontdekten onderzoekers van de University of Colorado Boulder en het National Center for Atmospheric Research (NCAR) dat roet en andere verbrande biomassa van bosbranden hier in Colorado en elders op het noordelijk halfrond uiteindelijk hun weg naar de Arctisch. Eenmaal daar kan het van invloed zijn op hoeveel - of hoe weinig - zee-ijs er op een bepaald moment blijft bestaan.

Dit kan op zijn beurt rimpeleffecten veroorzaken op klimaatpatronen voor de rest van de wereld, waardoor een terugkoppeling tussen de twee systemen wordt versterkt op een manier die nog niet eerder is gezien.

"Uit dit onderzoek bleek dat deeltjes die worden uitgestoten door bosbranden waar mensen leven, echt invloed kunnen hebben op wat er duizenden kilometers verderop in het noordpoolgebied gebeurt", zegt Patricia DeRepentigny, de hoofdauteur van de krant en een postdoctoraal onderzoeker bij NCAR.

"Soms kan het noordpoolgebied worden gezien als een regio waar we ons niets van zouden moeten aantrekken omdat het zo ver weg is van waar we wonen... , en een afnemend zee-ijs kan dan leiden tot meer bosbranden hier, verbindt ons een beetje meer met het noordpoolgebied."

Klimaatmodellen, die simulaties zijn van hoe verschillende delen van het klimaat op elkaar inwerken, worden al lang door regeringen over de hele wereld gebruikt om toekomstig beleid met betrekking tot klimaatverandering te sturen. Naarmate de wetenschap geavanceerder is geworden, zijn deze modellen dat ook geworden, waardoor ze steeds geavanceerder en vaardiger zijn geworden.

DeRepentigny en collega's merkten echter op dat in een recent model, het NCAR-gebaseerde Community Earth System Model versie 2 (CESM2), er tegen het einde van de 20e eeuw een drastische versnelling was van het verlies van Arctisch zee-ijs, die niet werd gezien in de vorige modellen. Dus besloten ze te begrijpen waarom.

Wat ze ontdekten bij het vergelijken van de forcings (de verschillende manieren waarop een klimaatmodel kan worden beïnvloed, zoals kooldioxide- of methaanemissies of zonnestraling) tussen de nieuwe en vorige generatie klimaatmodellen, was dat de emissies van biomassaverbranding het grootste effect hadden op de Arctische zee ijsverlies bij simulatie.

Toen ze dieper groeven in waarom deze emissies van biomassaverbranding zo belangrijk waren, ontdekten ze dat het belangrijkste verschil te wijten is aan de niet-lineaire wolkeneffecten die kunnen optreden wanneer aërosolen, kleine deeltjes of vloeistofdruppels, die vrijkomen door branden, interageren met Arctische wolken. Wanneer er veel aerosolen vrijkomen tijdens een zwaar brandjaar, kan dit leiden tot meer en dikkere wolken, terwijl die wolken dunner zijn in lichtere brandjaren, waardoor er meer zonnestraling kan doordringen en meer ijs kan smelten.

Eerder onderzoek had al aangetoond dat wanneer het zee-ijs smelt, grote bosbranden meer wijdverspreid worden over de westelijke VS. Door aan te tonen dat rook van bosbranden het ijs kan helpen beschermen, suggereert dit nieuwe onderzoek dat deze variabiliteit mogelijk meer een feedbacklus creëert dan voorheen gedachte.

"Als we aan klimaat denken, is alles echt met elkaar verbonden, en dit is echt een goed voorbeeld daarvan", zegt Alexandra Jahn, een auteur van dit artikel en een universitair hoofddocent in atmosferische en oceanische wetenschappen en het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR ) bij CU Boulder.

"Als we denken aan klimaatprocessen, is het echt een wereldwijd probleem, en we kunnen het niet op een geïsoleerde manier bestuderen. We moeten echt altijd naar het globale plaatje kijken om al deze verschillende interacties te begrijpen."

De onderzoekers waarschuwen dat dit onderzoek modelspecifiek was, wat betekent dat er maar naar één specifiek klimaatmodel is gekeken, maar dat hun experimenten een prima startpunt vormen voor toekomstig onderzoek. Dit omvat mogelijk het lokaliseren van de effecten van specifieke branden, in plaats van branden in het algemeen, en het verfijnen van de modellen zodat ze simulaties kunnen doen waarbij het model zelf de branden kan genereren; dus als er een droog jaar wordt voorspeld, zou het model meer branden kunnen simuleren, wat op zijn beurt een rol zou spelen in de projecties voor toekomstig verlies van zee-ijs.

"Het doel dat we hier proberen te bereiken, is om deze klimaatsimulaties betrouwbaarder te maken en ons projecties te geven die vervolgens beleidsmakers en maatschappelijke keuzes kunnen informeren", zei DeRepentigny, eraan toevoegend dat deze studie "ons helpt dichter bij iets te komen dat kan ons echt helpen om als samenleving de beste beslissingen te nemen."

Andere auteurs op het papier zijn Marika M. Holland, John Fasullo, Jean-François Lamarque, Cécile Hannay, David A. Bailey, Simone Tilmes en Michael J. Mills van het National Center for Atmospheric Research en Jennifer E. Kay en Andrew P. Barrett bij CU Boulder. + Verder verkennen

Bosbranden verwoesten het land dat ze verbranden, en ze verwarmen ook de planeet