Wetenschappers zeggen dat stofdeeltjes in de woestijn bevriezing van wolken kunnen veroorzaken.

Een nieuwe studie, gepubliceerd in Science , toont aan dat natuurlijke stofdeeltjes uit verre woestijnen het bevriezen van wolken op het noordelijk halfrond van de aarde kunnen veroorzaken . Dit subtiele mechanisme beïnvloedt de hoeveelheid zonlicht die door wolken wordt weerkaatst en hoe ze regen en sneeuw produceren, met belangrijke implicaties voor klimaatprojecties. Gebaseerd op 35 jaar aan satellietobservaties ontdekten de auteurs van het nieuwe onderzoek onder leiding van ETH Zürich dat mineraal woestijnstof – minuscule deeltjes die door de wind worden opgetild en naar de bovenste atmosfeer worden getransporteerd – het bevriezen van waterdruppels in wolken kan veroorzaken. Dit proces is met name belangrijk in noordelijke regio's, waar wolken zich vaak vormen bij temperaturen net onder het vriespunt. "We ontdekten dat waar meer stof is, wolken veel waarschijnlijker aan het oppervlak bevriezen", legt Diego Villanueva uit, postdoctoraal onderzoeker atmosferische fysica aan ETH Zürich en hoofdauteur van de studie.

"Dit heeft een directe invloed op de hoeveelheid zonlicht die terug de ruimte in wordt gereflecteerd en de hoeveelheid neerslag die wordt gegenereerd." De onderzoekers richtten zich op gemengde-fasewolken, die zowel onderkoeld water als ijs bevatten en zich vormen tussen -39 °C en het vriespunt . Deze wolken komen veel voor op gemiddelde en hoge breedtegraden, vooral boven de Noord-Atlantische Oceaan, Siberië en Canada. Het is bekend dat ze extreem gevoelig zijn voor veranderingen in hun omgeving, met name de aanwezigheid van ijsvormende deeltjes, voornamelijk afkomstig van aerosolen van woestijnstof.

Door de frequentie van met ijs bedekte wolken te vergelijken met de stofconcentraties, observeerden de onderzoekers een verrassend consistent patroon: hoe meer stof en hoe kouder de wolken, hoe vaker ijswolken voorkomen. Bovendien, aldus de onderzoekers, kwam dit patroon bijna perfect overeen met wat was voorspeld door laboratoriumexperimenten over hoe stof het bevriezen van druppels veroorzaakt. De manier waarop wolken bevriezen, heeft een directe invloed op de hoeveelheid zonlicht die ze terugkaatsen in de ruimte en de hoeveelheid water die ze als neerslag afgeven. Deze factoren zijn essentieel voor klimaatmodellen, maar tot nu toe ontbrak het veel van deze modellen aan een solide basis om te begrijpen hoe bevriezing van wolken op wereldschaal werkt. De nieuwe bevindingen leggen een meetbaar verband vast tussen stof in de lucht en de frequentie van ijsvorming op wolkentoppen, wat een cruciale maatstaf vormt voor het verbeteren van klimaatprojecties.