Μείωση ατμοσφαιρικών ρύπων : επιδείνωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη;

στις

Αρχική δημοσίευση: University of Reading
Επιμέλεια-Μετάφραση: Πυθεύς

Οι φόβοι ότι οι προσπάθειες μείωσης των ρύπων στην ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να επιταχύνουν δραματικά τη διαδικασία της υπερθέρμανσης του πλανήτη, μετριάστηκαν μετά τη δημοσίευση μιας νέας μελέτης-ορόσημο.

Η ανησυχία έγκειται στην υπόθεση ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση παρά τον καταστροφικό της αντίκτυπο στην υγεία του ανθρώπου, μπορεί παραδόξως να λειτουργεί σαν φρένο για την θέρμανση της ατμόσφαιρας. Τα σωματίδια των ρύπων βοηθούν τα σύνεφα να σχηματίζουν περισσότερα σταγονίδια νερού, πράγμα που σημαίνει ότι ανακλούν περισσότερη ηλιακή ενέργεια πίσω στο διάστημα.

Μέχρι σήμερα, το μέτρο στο οποίο η ρύπανση βοηθά ακούσια την ψύξη του πλανήτη δεν έχει προσδιοριστεί. Εφόσον είναι μεγάλης έντασης, θα μπορούσε να σημαίνει ότι οι προσπάθειες καθαρισμού της ατμόσφαιρας θα μπορούσαν πράγματι να επιταχύνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη, δυσχεραίνοντας σε μεγαλύτερο βαθμό τις προσπάθειες ανάσχεσης της κλιματικής αλλαγής

Ωστόσο, νέα έρευνα που διενεργήθηκε στο Πανεπιστήμιο Reading κατέδειξε ότι η ρύπανση επηρεάζει διαφορετικά νέφη με διάφορους τρόπους. Καθώς κάποια σύνεφα γίνονται παχύτερα και άλλα λεπτότερα, είναι απίθανο να αντισταθμίζουν περισσότερη από τη μισή θέρμανση των αερίων του θερμοκηπίου.

Τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Nature, προσφέρουν μεγαλύτερη ελπίδα ότι τα τρέχοντα σχέδια περιορισμού της υπερθέρμανσης του πλανήτη με την μετακίνηση σε καθαρότερες πηγές ενέργειας μάλλον εξακολουθούν να αποδίδουν δίχως να καταλήγουν να είναι απρόσμενη πηγή επιπλέον θέρμανσης.

Ο Velle Toll, επικεφαλής των συγγραφέων της μελέτης, ο οποίος βρίσκεται σήμερα στο Πανεπιστήμιο Tartu στην Εσθονία, αναφέρει:

«Μέχρι σήμερα έχει θεωρηθεί ότι παχύτερα νέφη σχηματίζονται όταν τα σταγονίδια του νερού συμπυκώνονται γύρω από σωματίδια μολυσμένου αέρα, καθυστερώντας την βροχόπτωση και επιτρέποντας στα σύννεφα να ανακλούν περισσότερο ηλιακό φως στο διάστημα.

»Για να ελέγξουμε αυτή την υπόθεση, μελετήσαμε δορυφορικά δεδομένα από νέφη προσκείμενα σε πηγές ρύπανσης. Στην πραγματικότητα υπήρξε ελάχιστη μεταβολή στη μέση περιεκτικότητα νερού σε όλη την έκταση των μολυσμένων νεφών που βρήκαμε, γεγονός που φανερώνει ότι η ρύπανση προκαλεί συνολικά μικρή διαφορά σε πολλά είδη νεφών. Κάποια νέφη γίνονται παχύτερα, όμως σε άλλες περιοχές προκαλείται λέπτυνση.

»Αυτό ελαχιστοποιεί μια μεγάλη περιοχή αβεβαιότητας για μελλοντικές κλιματικές προβλέψεις. Η μελέτη μας παρέχει περισσότερες αποδείξεις στο ότι η περικοπή των αερίων του θερμοκηπίου και της ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι μια ευνοϊκή συνθήκη για την υγεία του αναπνευστικού συστήματος των ανθρώπων και για την αποφυγή των χειροτέρων επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.»

Για την έρευνα αυτή, οι επιστήμονες όργωσαν τον πλανήτη αναζητώντας σύννεφα σχηματισμένα πάνω από περιοχές εκπομπής ρύπανσης, χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες κοντά στο υπέρυθρο φάσμα. Νέφη επηρεασμένα από ρυπαντές φαίνονται λαμπρότερα σε αυτές τις εικόνες.

Οι επιστήμονες εντόπισαν σε όλο τον κόσμο εκατοντάδες νέφη δημιουργημένα από μικροσκοπικούς ρυπαντές σε πηγές όπως ηφαίστεια, πόλεις, πλοία, εργοστάσια και δασικές πυρκαγιές. Ανέλυσαν την ακρίβεια των αλλαγών στα νέφη που προσομοιάζονται από κλιματικά μοντέλα, με στόχο την καλύτερη πρόβλεψη μελλοντικών αλλαγών στο κλίμα.

Ο Δρ Nicolas Bellouin, μέλος της συγγραφικής ομάδας από το Πανεπιστήμιο Reading, υποστήριξε:

«Ο φόβος ότι μειώνοντας την ατμοσφαιρική ρύπανση θα μπορούσαμε να οδηγηθούμε σε κορύφωση της παγκόσμιας υπερθέρμανσης προκάλεσε παρατεταμένη ανησυχία στους επιστήμονες του κλίματος. Τι θα συνέβαινε αν οι προσπάθειές μας να καθαρίσουμε τον αέρα στην πραγματικότητα χειροτέρευαν την υπερθέρμανση του πλανήτη;.

»Η μελέτη μας παρέχει εχέγγυα ότι ο μολυσμένος αέρας έχει περιορισμένη ικανότητα να προστατεύει την ατμόσφαιρα από αύξηση της θερμοκρασίας της πέρα από το ότι είναι βλαβερός για την υγεία των ανθρώπων. Τώρα υπάρχει μια λιγότερη δικαιολογία να μην προβούμε σε περικοπή των εκπομπών αμφότερων των αέριων ρυπαντών και των αερίων του θερμοκηπίου, ειδάλλως θα συνεχίσουμε να βλέπουμε τη θερμοκρασία να αυξάνεται γεγονός που εκθέτει σε κίνδυνο τους ανθρώπους και το φυσικό περιβάλλον.

»Σε κάθε περίπτωση, μια μικρή αύξηση στη θερμοκρασία οφειλόμενη στον περιορισμό της ρύπανσης, είναι ένα τίμημα που αξίζει να πληρωθεί για την αποφυγή μεγαλύτερων και μακροπρόθεσμων βλαβών από τα αέρια του θερμοκηπίου.»

Provided by

Περίληψη της μελέτης

Nature volume 572, pages 51–55 (2019)
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1423-9

Η ψύξη του κλίματος της γης μέσω των επιπτώσεων των ανθρωπογενών αερολυμάτων στα σύνεφα, αντισταθμίζει ένα άγνωστο κλάσμα της θέρμανσης από τα αέρια του θερμοκηπίου. Μια αύξηση της ποσότητας του νερού μέσα στην υγρή φάση των νεφών που προκαλείται από αερολύματα, έχει εκτιμηθεί ότι οδηγεί σε ουσιαστική ψύξη, η οποία θα μπορούσε να υπαινίσσεται ότι η θερμοκρασία της γήινης επιφάνειας είναι εξαιρετικά ευαίσθητη σε ανθρωπογενείς δυνάμεις.

Με την εργασία αυτή παρέχουμε άμεσα παρατηρησιακά τεκμήρια του ότι αντίθετα με μια μεγάλη αύξηση, τα αερολύματα προκαλούν σχετικά ασθενή μείωση του μέσου όρου της ποσότητας του νερού σε σύνεφα υγρής φάσης συγκρινόμενα με αρρύπαντα σύνεφα.

Μετρήσεις σε νέφη μολυσμένα από διάφορες αθρωπογενείς πηγές —όπως διυλιστήρια πετρελαίου, χυτήρια, μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, πόλεις, δασικές πυρκαγιές και πλοία— αποκαλύπτουν ότι η αύξηση της υγρασίας των νεφών που δημιουργούνται από αερολύματα, προκαλείται από καταστολή βροχόπτωσης και η μείωση που προκαλείται από αυξημένη εξάτμιση του νερού στο σύνεφο, εν μέρει αλληλοανερούνται.

Εκτιμούμε ότι η παρατηρηθείσα μείωση του νερού στο νέφος αντισταθμίζει το 23% της παγκόσμιας κλιματικής ψύξης, απόρροια της αύξησης που προκαλείται από αερολύματα στην συγκέντρωση σταγονιδίων στα νέφη. Τα ευρήματα αυτά ακυρώνουν την υπόθεση ότι αυξήσεις υγρασίας στα σύνεφα επιφέρουν ουσιαστική ψύξη και μεταφράζονται σε μειωμένη αβεβαιότητα για τις προβολές του κλίματος στο μέλλον.

Fig. 1 | Παραδείγματα ιχνών ρύπανσης στα σύνεφα. Ημερήσιες σύνθετες δορυφορικές εικόνες από τον οπτικό αισθητήρα MODIS. Ρυπασμένα σύνεφα απεικονίζονται με αποχρώσεις γκρι-λευκές και αρρύπαντα σύνεφα με χρώματα κίτρινο-καφέ. a: Μολυσμένα σύνεφα στην κατεύθυνση του ανέμου πάνω από την μεγαλούπολη της Μόσχας στη Ρωσία και παράπλευρων πόλεων και βιομηχανιών στις 11 Οκτωβρίου 2016. Κάτω δεξιά (στην εικόνα a) τα νυχτερικά φώτα της Μόσχας, πάνω αριστερά η Αγία Πετρούπολη και άλλες μικρότερες αστικές περιοχές και βιομηχανίες επικαλυμμένες με λευκό χρώμα. b: Ίχνη ρύπανσης που ακολούθησε τις φωτιές στη Σιβηρία της Ρωσίας στις 8 Οκτωβρίου 2016. c: Ίχνη ρύπανσης από χυτήριο νικελίου και διυλιστήριο στην περιοχή Thompson, Manitoba του Καναδά στις 19 Οκτωβρίου 2012.

Fig. 2 | Τοποθεσίες των ιχνών ρύπανσης που αναλύθηκαν




Cutting pollution won’t cause global warming spike, study finds

Fears that efforts to reduce air pollution could dramatically speed up the process of global warming have been allayed with the publication of a landmark new study.

Scientists have long worried that air pollution, while having a devastating impact on human health, may paradoxically have been acting as a ‘brake’ on the heating of the atmosphere. Pollution particles help clouds to form with more water droplets, meaning they reflect more of the sun’s energy back into space.

Until now, the extent to which pollution inadvertently helps to cool the planet has not been clear. If the cooling is strong, it would mean that efforts to clean up the air could actually accelerate global warming, making efforts to tackle climate change even more difficult.

However, new research carried out at the University of Reading has shown pollution affects different clouds in different ways. While some clouds get thicker, others become thinner, meaning pollution is unlikely to offset more than half of greenhouse gas warming.

The findings, published in Nature, offer greater hope that current plans to curb global warming by moving to cleaner sources of energy may still work without leading to an unexpected extra source of heating.

Velle Toll, lead author of the study, now at the University of Tartu in Estonia, said: “Until now, it was assumed that thicker clouds form when water droplets condense around the particles in polluted air, delaying rainfall, and allowing clouds to reflect more sunlight back into space.

“To test this, we studied satellite data from clouds near sources of pollution. In fact, there was little change in average water content across all the polluted clouds we found, showing that pollution makes little difference overall to many types of clouds. Some clouds got thicker, but other areas thinned out.

“This reduces a big area of uncertainty for future forecasts of the climate. Our study provides more evidence that cutting emissions of greenhouse gases and air pollution is a win-win situation for the health of people’s lungs and for preventing the worst impacts of climate change.”

For this study, the researchers scoured the world for clouds formed over areas of pollution using near-infrared satellite images. Clouds affected by pollution appear ‘brighter’ in these images.

The scientists located hundreds of polluted clouds around the world, produced by tiny pollution particles from sources such as volcanoes, cities, ships, factories and wildfires. They analysed whether changes to clouds simulated by climate models are accurate, in order to better predict future climate change.

Dr Nicolas Bellouin, study co-author from the University of Reading, who is also a Working Group I lead authorin the IPCC’s 6th Assessment Report, said: “The fear that reducing air pollution could lead to a spike in global warming has been a lingering concern for climate scientists. What if our efforts to clean up the air actually meant we make global warming worse?

“Our study provides assurances that polluted air has a limited ability to prevent the atmosphere from heating up, in addition to being bad for people’s health. There is now one less excuse for us not to cut emissions of both air pollution and greenhouse gases, or we will continue to see temperature rises that put people and the natural world in danger.

“In any case, a small temperature rise resulting from cutting pollution is a price very much worth paying to prevent greater, long-term harm caused by greenhouse gases.”

Full reference:

Toll, V., Christensen, M., Quaas, J., Bellouin, N. (2019); ‘Weak average liquid-cloud-water response to anthropogenic aerosols’; Nature; doi: 10.1038/s41586-019-1423-9




Εικόνα εξωφύλλου