We weten dat de uitstoot van broeikasgassen, zoals kooldioxide, de regenval zou moeten doen toenemen. De emissies verwarmen de atmosfeer en veroorzaken een een-tweetje:warmere oceanen maken het gemakkelijker voor water om te verdampen, en warmere lucht kan meer waterdamp vasthouden, wat betekent dat er meer vocht beschikbaar is om als regen te vallen. Maar gedurende een groot deel van de 20e eeuw kwam die toename van de neerslag niet duidelijk naar voren in de gegevens.

Uit een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) van het Department of Energy blijkt dat de verwachte toename van de regen grotendeels is gecompenseerd door het uitdrogende effect van aërosolen – emissies zoals zwaveldioxide die worden geproduceerd door de verbranding van fossiele brandstoffen, en vaak gezien als luchtvervuiling of smog. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

"Dit is de eerste keer dat we echt kunnen begrijpen wat de oorzaak is van de veranderingen in extreme regenval in de continentale VS", zegt Mark Risser, onderzoekswetenschapper bij Berkeley Lab en een van de hoofdauteurs van het onderzoek. Hij merkte op dat tot de jaren zeventig de verwachte toename van extreme regenval werd gecompenseerd door aërosolen. Maar de Clean Air Act zorgde voor een drastische vermindering van de luchtvervuiling in de Verenigde Staten. "De aërosolmaskering werd vrij plotseling uitgeschakeld. Dat betekent dat de regenval veel sneller zou kunnen toenemen dan we anders hadden voorspeld."

Traditionele klimaatmodellen hebben er moeite mee om met vertrouwen de menselijke impact op regenval op schaalgroottes kleiner dan een continent te voorspellen – en dat regionale niveau is precies waar de meeste aanpassingen en mitigaties van de klimaatverandering plaatsvinden. Door een nieuwe methode te gebruiken en sterk te vertrouwen op metingen van regenmeters van 1900 tot 2020, konden onderzoekers robuuster bepalen hoe menselijke activiteiten de regenval in de Verenigde Staten hebben beïnvloed.

“Voorafgaand aan ons onderzoek had het Intergouvernementeel Panel over Klimaatverandering (IPCC) geconcludeerd dat het bewijsmateriaal gemengd en niet doorslaggevend was voor veranderingen in de neerslag in de VS als gevolg van de opwarming van de aarde”, zegt Bill Collins, associate Laboratory Director voor de Earth and Environmental Sciences Area bij Berkeley Lab en co-hoofdauteur van het onderzoek. "We hebben nu overtuigend bewijs geleverd voor meer regenval en hebben ook geholpen verklaren waarom eerdere onderzoeken, beoordeeld door het IPCC, tot tegenstrijdige conclusies kwamen."

Concreet isoleert de studie hoe de uitstoot van broeikasgassen en aerosolen zowel gemiddelde als extreme regenval beïnvloedt. Onderzoekers bevestigden dat de toegenomen uitstoot van broeikasgassen, die zich snel over de hele planeet verspreiden, een toename van de regenval veroorzaakt. De impact van aerosolen is genuanceerder. Op de lange termijn koelen aërosolen de planeet af, wat een uitdrogend effect veroorzaakt. Maar ze hebben ook een snellere, meer lokale respons. Die snelle impact is afhankelijk van het seizoen, waarbij aërosolen in het algemeen de regenval in de winter en de lente verminderen, en deze in de zomer en herfst in een groot deel van de Verenigde Staten versterken.

"Het seizoenselement is erg belangrijk", zei Risser. "Voor regen hangt de aard van de klimaatverandering af van het seizoen waar je het over hebt, omdat verschillende soorten weersystemen neerslag in verschillende delen van het jaar veroorzaken."

Sommige van de tegenstrijdige onderzoeken naar neerslagtrends van de afgelopen eeuw kunnen worden verklaard door de manier waarop het effect van aerosolen het effect van broeikasgassen compenseert, en hoe modellen en simulaties rekening houden met deze twee drijvende krachten. De onderzoekers merkten op dat het volgen van aërosolen en het vollediger opnemen ervan in modellen en simulaties belangrijk zal zijn voor het verbeteren van de voorspellingen die worden gebruikt voor infrastructuurontwerp en waterbeheer.

De Verenigde Staten hebben al voorbeelden gezien van de recente toename van extreme neerslag, met verschillende intense, recordbrekende stormen in de afgelopen jaren.

"Dankzij verbeteringen in de luchtkwaliteit nemen de aerosolen die ons beschermden tegen de ergste gevolgen van de opwarming van de aarde wereldwijd af", zei Collins. "Ons werk laat zien dat de toename van extreme neerslag als gevolg van de hogere oceaantemperaturen dit decennium steeds duidelijker zal worden."

Meer informatie: Natuurcommunicatie (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45504-8. www.nature.com/articles/s41467-024-45504-8

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Geleverd door Lawrence Berkeley National Laboratory