Onderzoekers van het CLOUD-experiment bij CERN hebben een mechanisme geïdentificeerd waarmee natuurlijke emissies uit de oceaan aanzienlijk meer aerosoldeeltjes kunnen vormen dan klimaatmodellen tot nu toe aannamen. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Aerosoldeeltjes spelen een belangrijke rol bij de vorming van wolken. Waterdruppels condenseren op deze kleine deeltjes, waardoor wolken ontstaan die zonlicht kunnen weerkaatsen. Hierdoor beïnvloeden aerosolen de energiebalans van de aarde en daarmee het klimaat.
Volgens de onderzoekers richten veel klimaatmodellen zich voornamelijk op de vorming van nieuwe aerosoldeeltjes uit zwavelzuur, dat grotendeels ontstaat uit zwaveldioxide afkomstig van fossiele brandstoffen. Doordat de uitstoot van zwaveldioxide afneemt dankzij emissiebeperkende maatregelen, verwachten modellen dat ook het aantal aerosoldeeltjes zal afnemen, wat kan bijdragen aan extra opwarming.
Het CLOUD-team onderzocht een andere natuurlijke bron: dimethylsulfide (DMS), een stof die door marien fytoplankton wordt geproduceerd. Bij de omzetting van DMS in de atmosfeer ontstaan zowel zwavelzuur als methaansulfonzuur (MSA). De rol van MSA bij de vorming van nieuwe aerosoldeeltjes was tot nu toe onvoldoende bekend.
In laboratoriumexperimenten en modelberekeningen bestudeerden de onderzoekers de vorming van nieuwe deeltjes onder verschillende temperaturen en in aanwezigheid van ammoniak. Zij vonden dat methaansulfonzuur bij temperaturen onder ongeveer -10 °C even effectief kan zijn als zwavelzuur bij het starten van de vorming van nieuwe deeltjes. Daarnaast bleek MSA de groei van deze deeltjes te versnellen, waardoor ze een grotere kans hebben uit te groeien tot zogeheten cloud condensation nuclei (CCN): deeltjes waarop wolkendruppels kunnen ontstaan.
Volgens de onderzoekers kunnen de gecombineerde effecten van zwavelzuur en methaansulfonzuur de snelheid waarmee nieuwe aerosoldeeltjes ontstaan in koele zeegebieden tot ongeveer tien keer verhogen en de groeisnelheid tot ongeveer twee keer vergroten ten opzichte van modellen die alleen uitgaan van zwavelzuur.
De modelsimulaties suggereren dat dit mechanisme een belangrijke verklaring kan zijn voor een eerder ontbrekende bron van mariene aerosoldeeltjes in bestaande klimaatmodellen.
De onderzoekers wijzen erop dat natuurlijke processen in de oceaan hierdoor mogelijk een grotere bijdrage leveren aan de vorming van wolken dan eerder werd aangenomen. Dit kan van invloed zijn op toekomstige schattingen van de klimaatgevoeligheid van de aarde en op projecties van klimaatverandering, hoewel de resultaten verder moeten worden verwerkt en geëvalueerd in klimaatmodellen.
