Fig. 1. Linjer med lysere skyer over havet skapt av eksos fra frakteskip. Data fra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer-satellitten. Foto: NASA (2)
Små partikler og væskedråper i lufta, kalt aerosoler, er overalt i atmosfæren. De er så vanlige at man typisk inhalerer millioner av dem i hvert åndedrag. Til tross for sin lille størrelse har aerosoler stor innvirkning på klimaet.
Aerosoler har mange forskjellige naturlige kilder som sjøsprøyt, soppsporer, vulkansk aktivitet og ørkenstøv. Mennesker lager også aerosoler på måter som skiller seg fra disse naturlige kildene. Forbrenning av fossilt brensel frigjør svoveldioksidgass som danner sulfataerosoler i atmosfæren. Brenning av gårdsavfall skaper røykaerosoler. Avskoging og overbeiting fører til flere støvaerosoler. Alle disse menneskelige aktivitetene har økt aerosolkonsentrasjonene i atmosfæren fra deres naturlige nivåer.
Menneskeskapte aerosoler påvirker både solinnstråling og skydannelse, og er med på å endre jordens klima. Disse effektene er de mest usikre driverne av menneskeskapte klimaendringer.
Aerosol-sky-interaksjoner
Mesteparten av usikkerheten i aerosolenes påvirkning på klima er koblet til deres samspill med skyer. Noen aerosoler fungerer som kondensasjonskjerner som skydråper dannes på. Aerosolforurensning fører derfor vanligvis til at skyer danner flere, men mindre dråper.
Effekten av dette blir at dråpeoverflaten per gram vann i skyene øker. Dette fører igjen til at skyene reflekterer mer solenergi tilbake til verdensrommet, og kjøler ned klimaet. Et eksempel på denne økte refleksjonen i skyer kan sees på skyer over havområder som er utsatt for eksos fra frakteskip (Fig. 1).
Aerosoler kan endre skyer ytterligere ved å få skydråper til å fordampe raskere eller smelte sammen til regndråper saktere. Dette kan forkorte eller forlenge skyers levetid, og endre skymengden.
Aerosolpåvirkningen på skyer har vært spesielt utfordrende å forstå. Det ble tidligere antatt at aerosolforurensnings påvirkning på klima hovedsakelig var forårsaket av endringer i skyers refleksjonsevne snarere enn endringer i skymengde. En ny studie finner imidlertid at aerosolforurensning øker den globale skymengden betraktelig (1). Dette betyr at aerosolforurensning kan være mer effektivt for å kjøle ned klimaet enn tidligere antatt.
Klimakonsekvenser
Avkjøling fra aerosolforurensning veier nå opp for omtrent 30 % av oppvarmingen fra menneskelige utslipp av klimagasser, ifølge de beste estimatene fra FNs klimapanel (IPCC) (3).
Aerosoler svever vanligvis rundt i atmosfæren i noen dager til uker, mens de fleste menneskeskapte drivhusgasser forblir i atmosfæren i alt fra noen tiår til tusenvis av år. Dette betyr at luftkvalitetstiltak, som reduserer aerosolforurensning, midlertidig kan øke den globale oppvarmingen. Dette er en uheldig bivirkning av tiltak, som ellers har mange andre positive fordeler for menneskers helse.
I 2020 begynte verden et utilsiktet eksperiment knyttet til luftkvalitet og global oppvarming. Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen (IMO) reduserte da det maksimalt tillatte svovelinnholdet i drivstoff fra 3,5 % til 0,5 % for alle skip i hele verden. Dette reduserte brått de globale utslippene av svoveldioksid med 10 %. Svoveldioksid danner sulfataerosoler, som igjen er den største bidragsyteren til menneskeskapte endringer i kondensasjonskjerner i skyer.
Gitt den sterkt avkjølende effekten sulfataerosoler har på klima vil den brå reduksjonen i svovelutslipp føre til ytterligere global oppvarming i løpet av de neste tiårene. En studie fant at den nye reguleringen på svovel i drivstoff fra 2020 mest sannsynlig vil forårsake en ytterligere oppvarming på 0,05°C innen 2050, men en oppvarming helt opp til 0,25°C er også mulig (4). Det nye funnet om at aerosoler øker skymengden antyder at den øvre halvdelen av dette intervallet er mer sannsynlig enn tidligere antatt.
Det er en utfordrende oppgave å fastsette påvirkningen aerosolforurensning har på klima, men en ny studie tyder på at aerosoler kan ha avkjølt klimaet mer enn tidligere antatt (1). Dette betyr at fremtidige reduksjoner i aerosolforurensning også vil føre til en reduksjon i den bremseeffekten det har hatt på global oppvarming. Slike funn gjør det enda mer tydelig at det er nødvendig med ettertrykkelig reduksjon i klimagassutslippene for å nå internasjonale klimamål.
Tusen takk til Gunnar Thorsen Liahjell og Eirik Gottschalk Ballo for hjelp med norsk språk.
Casey J. Wall jobber som postdoktor ved Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo. Han studerer aerosoler, skyer og klima.
Dette er hans bidrag til formidlingskonkurransen 2024.
Les mer om konkurransen og se flere bidrag her
Referanser
- Wall, C. J., et al. (2023). Global observations of aerosol indirect effects from marine liquid clouds, Atmospheric Chemistry and Physics, 23, 13125–13141, https://doi.org/10.5194/acp-23-13125-2023
- https://svs.gsfc.nasa.gov/10839/#media_group_350840
- Forster, P., T. Storelvmo, K. Armour, W. Collins, J.-L. Dufresne, D. Frame, D.J. Lunt, T. Mauritsen, M.D. Palmer, M. Watanabe, M. Wild, and H. Zhang, 2021: The Earth’s Energy Budget, Climate Feedbacks, and Climate Sensitivity. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 923–1054, doi: 10.1017/9781009157896.009.
- Hausfather, Z., and Forster, P. (2023). Analysis: How low-sulfur shipping rules are affecting global warming. Carbon Brief. https://www.carbonbrief.org/analysis-how-low-sulphur-shipping-rules-are-affecting-global-warming/
