Die Erdatmosphäre ist viermal staubiger als wir dachten, was die Klimamodelle verändern könnte

Klimamodelle sind ein unschätzbares Werkzeug zur Vorhersage des Verlaufs der Klimakrise, aber wir müssen sie so genau wie möglich sein, wenn wir alles daraus modellieren wollen Tempo , zu seinem Folgen , zu seinem Wendepunkte .

Nun scheint es, dass wir einige Zahlen an die tatsächliche Staubigkeit der Erdatmosphäre anpassen müssen – eine Eigenschaft, die in Klimasystemen eine entscheidende Rolle spielt.

Durch den Vergleich von Daten aus Dutzenden von Luftbeobachtungen auf der ganzen Welt hat eine neue Studie herausgefunden, dass die Atmosphäre unseres Planeten etwa 17 Millionen Tonnen groben Staub enthält (was größer ist als feiner Staub). Das ist viermal mehr, als in aktuellen Klimamodellen simuliert wird.

Das ist ungefähr die Masse jedes einzelnen Menschen in den Vereinigten Staaten zusammen, und wenn das hier wirklich der Fall ist, müssen wir noch viel nachrechnen.

Diese winzige, unsichtbare Materie neigt dazu, die Atmosphäre ähnlich wie Treibhausgase zu erwärmen, und doch scheint in sechs weit verbreiteten globalen Atmosphärensimulationen der größte Teil dieses groben Staubs zu fehlen.

„Als wir unsere Ergebnisse mit den Vorhersagen aktueller Klimamodelle verglichen, stellten wir einen drastischen Unterschied fest.“ sagt Atmosphären- und Ozeanwissenschaftler Jasper Kok von der University of California Los Angeles.

„Modernste Klimamodelle berücksichtigen nur 4 Millionen Tonnen, aber unsere Ergebnisse zeigten mehr als das Vierfache dieser Menge.“

Wenn sie Recht haben, bedeutet das, dass diese Simulationen nicht annähernd genug Staub einbeziehen. Und dies könnte große Auswirkungen auf viele Systeme der Erde haben, von der Menge des im Ozean absorbierten Kohlendioxids bis hin zur Regenmenge, die beispielsweise in den Tropen fällt.

Wenn mehr Staub in die Atmosphäre geschleudert wird und mehr davon in den Ozean fällt, könnte dies zu großen Veränderungen bei Wolken, Niederschlägen und Klima führen.

Zwischen Erde und Sonne absorbieren diese groben Partikel die einfallende Strahlung sowohl von oben als auch von unten. Dies kann zu Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation führen und möglicherweise Phänomene wie Hurrikane auslösen, die es übrigens auch gegeben hat zunehmende Häufigkeit und Schwere mit Klimawandel .

Wenn man diese neuen Staubzahlen außerdem in aktuelle Klimamodelle einbezieht, steigt laut den Autoren die Wahrscheinlichkeit, dass sowohl feine als auch grobe Partikel zu einem sich erwärmenden Klimasystem beitragen, von der Atmosphäre darüber bis zu den Ozeanen darunter.

„Modelle waren für Wissenschaftler ein unschätzbares Werkzeug“ sagt Atmosphären- und Ozeanforscher Adeyemi Adebiyi von der UCLA: „Aber wenn sie den Großteil des groben Staubs in der Atmosphäre übersehen, unterschätzen sie die Auswirkungen, die diese Art von Staub auf kritische Aspekte des Lebens auf der Erde hat, vom Niederschlag über die Wolkendecke bis hin zu den Ökosystemen der Ozeane.“ globale Temperatur.'

Die Forscher sagen beispielsweise, dass die Luft in der Nähe von Staub tendenziell turbulenter agiert und sie länger in der Atmosphäre hält, sodass sie sich weiter fortbewegen kann, als viele Modelle ihnen zutrauen.

Im Jahr 2018 tatsächlich, Forscher entdeckt dass große Staubpartikel, die in der Sahara aufgewirbelt werden, durch globale Winde in die 3.500 Kilometer (2.000 Meilen) entfernte Karibik gelangen können. Mit einem Durchmesser von 0,45 Millimetern waren diese Staubpartikel fast 50-mal größer als das, was die globalen Winde einst für möglich hielten.

( Climate.gov )

Diese erstaunliche Idee wird durch diese neue Forschung gestützt, wenn auch weniger direkt.

„Da mehr grobe Staubpartikel in der Atmosphäre vorhanden sind, deutet dies auch darauf hin, dass sie eine längere Lebensdauer haben als die in globalen Modellen simulierten“, so die Autoren schreiben .

Und doch fällt dieser grobe Staub heute bei vielen Modellen viel zu schnell aus der Atmosphäre.

„Um die Auswirkungen von Staub als Ganzes auf das Erdsystem richtig darzustellen, müssen Klimamodelle eine genaue Behandlung von Grobstaub in der Atmosphäre beinhalten.“ sagt Adebiyi.

Unsere Klimamodelle werden ständig aktualisiert, da wir mehr über unseren Planeten erfahren, und dies ist nur ein Aspekt, der einer Überarbeitung bedarf. Mit den neuen verfügbaren Informationen werden wir besser in der Lage sein, die Zukunft der Erde zu bestimmen.

Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte .