Satellieten brengen chemische samenstelling aërosolen in kaart

Een KNMI-studie maakt gebruik van satellietmetingen om de samenstelling van door de mens veroorzaakte aërosoldeeltjes wereldwijd in kaart te brengen. Aërosolen zijn een belangrijke factor in klimaatverandering, maar hun effecten zijn nog met grote onzekerheden omgeven.

Aërosolen zijn kleine deeltjes die in de lucht zweven. Dit kunnen bijvoorbeeld roetdeeltjes zijn, zeezout, woestijnstof, maar ook gecondenseerd gas. Een belangrijk deel van die deeltjes zijn door de mens geproduceerde verontreinigingen, bijvoorbeeld door uitstoot van verkeer en industrie. Aërosolen zijn belangrijk voor het klimaat omdat ze zonlicht verstrooien en absorberen en de eigenschappen van wolken beïnvloeden. Doordat aërosolen uit veel verschillende stoffen kunnen bestaan en omdat ook de grootte van de deeltjes sterk kan variëren, weten we nog weinig over de hun klimaateffect.

Met satellieten is het niet mogelijk om direct de chemische samenstelling van aërosolen te meten, maar wel indirect via de chemische samenstelling van de lucht waaruit aërosolen worden gevormd. De meeste door de mens veroorzaakte aërosolen worden in de lucht gevormd uit stikstofdioxide, zwaveldioxide en organische verbindingen. In deze studie hebben we gekeken naar de relatie tussen de concentratie van deze gassen en de hoeveelheid aërosolen. Hiervoor zijn satellietmetingen van het Nederlands-Finse OMI-instrument en van het Amerikaanse MODIS-instrument gebruikt. Door gebruik te maken van satellietgegevens kunnen verschillende gebieden op Aarde met elkaar vergeleken worden.

De resultaten van de studie laten een duidelijk verband zien tussen de uitstoot van gassen en de aërosolen die daarvan het gevolg zijn. Boven Europa vinden we bijvoorbeeld een verschil tussen het westen en oosten van het continent voor de periode 2005-2007. Dit hangt samen met een grotere uitstoot van het gas zwaveldioxide in Oost-Europa.

Uit de satellietgegegevens van aërosolen en stikstofdioxide kan een index worden bepaald die aangeeft hoeveel maatregelen (bijvoorbeeld katalysatoren en schoorsteenfilters) er zijn genomen. Daarvoor wordt de concentratie van het gas stikstofdioxide als maat gebruikt voor de totale hoeveelheid verbranding. Wanneer bij verbranding relatief veel aërosolen gevormd worden dan geeft de indicator hoge waarden. Als er veel milieumaatregelen zijn genomen en de verbranding schoon is, dan zal er relatief weinig aërosol gevormd worden en geeft de indicator lage waarden. De laagste waardes voor deze index worden aangetroffen in Europa en de Verenigde Staten, waar veel eisen aan het milieu worden gesteld. In industriële gebieden in Azië liggen de waarden voor de index hoger doordat er nog relatief weinig milieumaatregelen zijn genomen. Hoge waardes in gebieden in Zuid Amerika en Afrika worden veroorzaakt door de verbranding van tropisch oerwoud om land vrij te maken voor landbouw.

Dankzij dit onderzoek is meer bekend geworden over de samenstelling van de aërosolen op verschillende plaatsen op aarde. Op basis hiervan kunnen verwachtingen worden gemaakt van de afname van de aërosol concentratie in de toekomst als milieumaatregelen worden genomen. Ook de klimaateffecten kunnen in kaart worden gebracht.

Link naar het artikel:
http://www.atmos-chem-phys.net/11/1255/2011/