Wat doet rook van natuurbranden met het klimaat?

Versterkt de rook van natuurbranden de opwarming van de aarde of werkt het juist afkoelend? Nieuw KNMI-onderzoek laat zien dat het ingewikkeld ligt. Met behulp van satellietmetingen laat de studie zien dat rook afkoelend werkt boven de oceaan als er geen wolken zijn, maar opwarmend als er wel wolken zijn.

Satellieten meten de hoeveelheid weerkaatst zonlicht 

Met satellietinstrumenten kunnen we dagelijks de positie van de rook van natuurbranden volgen. Op het KNMI gebruiken we daar TROPOMI voor, het Nederlandse vlaggenschip op het gebied van klimaat- en luchtkwaliteitsmetingen vanuit de ruimte. De positie en de samenstelling van de rook wordt afgeleid uit het weerkaatste zonlicht dat de satelliet opvangt.  

In 2017 en 2023 teisterden grootschalige natuurbranden Chili. De rook van deze natuurbranden bedekten dagenlang een oppervlakte van een paar miljoen vierkante kilometer boven de Stille Oceaan. Plaatje 1 laat zien hoe de rook zich in februari 2023 verspreidde. In dit plaatje hebben we verschillende satellietmetingen gecombineerd en verschillende eigenschappen van de rook afgeleid. Voor beide situaties, 2017 en 2023, hebben we in ons onderzoek de satellietmetingen gecombineerd met berekeningen van waar in de atmosfeer zonlicht wordt opgenomen of weerkaatst. Het doel is om uit te vogelen wat het effect is van de rook op de hoeveelheid opgenomen en weerkaatst zonlicht.  

Rook werkt zowel opwarmend als afkoelend 

De studie laat zien dat de atmosfeer opwarmt door absorptie van zonlicht in de rooklaag op een paar kilometer hoogte. We vinden verschillen tussen onbewolkte en bewolkte situaties, zoals je ziet in plaatje 2. In een bewolkte situatie, met rook boven de wolk, is de opwarming groter dan in een onbewolkte situatie. Dat komt omdat de onderliggende wolk veel zonnestraling terugkaatst door de rooklaag heen. De rook heeft maar weinig invloed op de afkoeling van het aardoppervlak, omdat de wolk al nauwelijks zonlicht doorlaat. In een wolkenvrije situatie koelt de oppervlakte sterker af omdat de rooklaag veel van de zonnestraling tegenhoudt die anders ongehinderd de oppervlakte had bereikt.  

De satelliet ziet meer weerkaatst zonlicht in gebieden met rook in onbewolkte situaties. In die gebieden werkt de rook dus afkoelend op het klimaat. Maar als de rooklaag boven wolken zit, dan ziet de satelliet minder weerkaatst zonlicht, omdat het weerkaatste zonlicht van de wolken door de rooklaag wordt tegengehouden. In de bewolkte gebieden werkt de rooklaag dus opwarmend op het klimaat.