Grond- en satellietwaarnemingen in de Verenigde Staten geven aan dat verhoogde pollenniveaus in de lente bijdragen aan meer wolkenijs en neerslag, zelfs in het temperatuurbereik van -15 tot -25 graden Celsius. Kunnen pollen de vorming van wolken beïnvloeden?
In dit artikel gaan we het je vertellen Hoe stuifmeel wolkenvorming en neerslagpatronen beïnvloedt.
Stuifmeel en glazuur
Volgens dr. Jan Kretzschmar, hoofdauteur van het onderzoek, "laten laboratoriumresultaten zien dat stuifmeel fungeert als een ijskern, die de vriestemperatuur van water in wolken beïnvloedt en neerslag vergemakkelijkt." Bij afwezigheid van deze ijskiemvormende deeltjes (INP's) bevriest wolkenwater alleen bij temperaturen onder de -38 graden Celsius. De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in Environmental Research Letters.
‘In het Breathing Nature Cluster of Excellence-project hebben we de vraag opgeworpen of dit effect buiten de grenzen van het laboratorium kan worden waargenomen en hebben we de gevolgen van klimaatverandering en het verlies aan biodiversiteit daarop onderzocht’, zegt co-auteur professor Johannes Quaas. die werkt als hoogleraar Theoretische Meteorologie in Leipzig en woordvoerder is van het Breathing Nature-consortium.
Het belang van stuifmeel bij wolkenvorming
Als we de mondiale context in ogenschouw nemen, is de invloed van stuifmeel op ijsvorming relatief klein in vergelijking met die van bijvoorbeeld stof. De impact ervan is echter zowel regionaal als per seizoen aanzienlijk. Vooral tijdens de lente worden aanzienlijke hoeveelheden stuifmeel in de atmosfeer uitgestoten, waardoor lagen koude lucht worden bereikt.
Kretzschmar legt uit dat vanwege zijn omvang Stuifmeel is kortstondig aanwezig in de atmosfeer. 'Ons onderzoek onderstreept het belang van kleinere stuifmeelfragmenten, die ontstaan als stuifmeel uiteenvalt onder vochtige omstandigheden. “Deze kleine deeltjes blijven lange tijd in de lucht aanwezig en kunnen, wanneer ze in voldoende hoeveelheden aanwezig zijn, doordringen in de koudere lagen van de atmosfeer, waardoor de vorming van ijs op gang komt.”
Klimaatverandering verergert de effecten van pollen
Klimaatverandering die door de mens wordt veroorzaakt, zorgt ervoor dat het begin van het pollenseizoen verandert, langer duurt en de pollenconcentraties in de atmosfeer toenemen. Verwacht wordt dat deze patronen in de loop van de eeuw duidelijker zullen worden, wat mogelijk zal leiden tot een toename van zowel de frequentie als de intensiteit van lokale neerslag.
Een ander facet van het onderzoek verwijst naar het belang van biodiversiteit. Talrijke plantensoorten stoten elk voorjaar tegelijkertijd aanzienlijke hoeveelheden stuifmeel uit, wat de wolkenvorming en de concentratie van ijsdeeltjes in de atmosfeer beïnvloedt. Het is essentieel om deze interacties te blijven onderzoeken het begrip van de rol van stuifmeel in de klimaatevolutie verbeteren en dit integreren in toekomstige klimaatmodellen.
Kretzschmar zegt: "Als we de impact van pollen en de interacties ervan met het klimaat nauwkeurig simuleren, kunnen we de nauwkeurigheid van onze voorspellingen verbeteren." Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met het Instituut voor Meteorologie van de Universiteit van Leipzig, het Leibniz Instituut voor Troposferisch Onderzoek (TROPOS), het Duitse Centrum voor Geïntegreerd Biodiversiteitsonderzoek (iDiv) Halle-Jena-Leipzig en het Max Instituut Planck voor Biogeochemie. .
Condensatie kernen
Hoewel stuifmeel vaak in verband wordt gebracht met bestuivingsprocessen en allergische reacties van planten, speelt het ook een belangrijke rol bij de vorming van wolken. Stuifmeelkorrels, samen met hun samenstellende deeltjes (bekend als stuifmeelsubdeeltjes of SPP), Ze kunnen functioneren als condensatiekernen en dienen als basis voor de ontwikkeling van ijswolken of cirruswolken., die zijn samengesteld uit gekristalliseerd water.
Een onderzoeksteam van de Texas A&M University, bestaande uit Brianna Matthews, Alyssa Alsante en Sarah Brooks, onderzocht de invloed van variaties in de luchtvochtigheid op het stuifmeel en de uitstoot van stuifmeeldeeltjes van raaigras (Lolium sp.) en ambrosia (Ambrosia trifida). Daarnaast onderzocht de groep de rol van deze deeltjes bij de vorming van wolken. De resultaten van hun onderzoek werden gepubliceerd in de Tijdschrift voor aard- en ruimtechemie van de American Chemical Society.
Is stuifmeel een factor die bijdraagt aan de klimaatverandering?
De aanhoudende klimaatverandering, een gevolg van menselijk handelen, veroorzaakt een stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde, wat op zijn beurt de duur van het vrijkomen van stuifmeel verlengt. Bij blootstelling aan vocht in de lucht, Stuifmeelkorrels kunnen uiteenvallen in kleine stuifmeeldeeltjes van minder dan één micron.
Zowel stuifmeelkorrels als deeltjes hebben het vermogen zich op te hopen en de kiemvorming van druppels in de atmosfeer te veroorzaken. Dit fenomeen leidt tot het ontstaan van meerdere wolken die hun waterreserves in stand houden of behouden. Hoewel dit vasthouden van water voordelig kan zijn doordat het de zonnestraling terug de ruimte in reflecteert, waardoor wordt bijgedragen aan de afkoeling van de aarde, heeft ook het potentieel om warmte die van het aardoppervlak afstraalt, op te vangen en opnieuw uit te zenden.
Dit fenomeen maakt deel uit van een gunstig feedbacksysteem, bekend als cloud-broeikasfeedback, dat bijdraagt aan de intensivering van de opwarming van de aarde.
Pollenanalyse en klimaatmodellering
Om de impact van vochtigheid en wind op stuifmeel te begrijpen, verzamelden de onderzoekers stuifmeelmonsters van raaigras en ambrosia, waarbij ze werden blootgesteld aan verschillende graden van luchtvochtigheid en korte windstoten in een volledig uitgeruste kamer. Deze simulatie is ontworpen om omstandigheden in de natuurlijke omgeving te reproduceren.
Het onderzoeksteam evalueerde het aantal SPP's dat bij elke stuifmeelkorrel hoort en hun kiemvormingsmogelijkheden. Onverwacht waren de geschatte SPP's voor deze planten aanzienlijk lager dan eerdere experimenten hadden aangegeven; specifiek, metingen bleken tussen de 10 en 100 keer groter te zijn. Deze discrepantie in experimentele resultaten kan worden toegeschreven aan het eerdere gebruik van minder nauwkeurige technieken om stuifmeel te verspreiden en SPP te genereren.
De onderzoekers ontdekten dat hele stuifmeelkorrels, in plaats van vaste stuifmeeldeeltjes, efficiënter waren in het faciliteren van wolkenvorming. De herziene parameters, samen met de hoeveelheden uitgestoten deeltjes en stuifmeelkorrels, Ze hebben het potentieel om de nauwkeurigheid van klimaatmodellen te verbeteren.
