Bepaalde stofjes uit planten, de zogeheten sesquiterpenen, blijken een grotere rol te spelen bij wolkenvorming dan gedacht. Deze kennis kan helpen om klimaatmodellen te verbeteren.
Onderzoekers hebben een nieuw puzzelstukje gevonden dat helpt uitleggen hoe planten bijdragen aan het ontstaan van wolken. Het blijkt namelijk dat zogeheten sesquiterpenen – een soort stofje dat door planten wordt uitgestoten – een grotere rol spelen dan gedacht.
Klimaatvoorspellingen
Hoe het klimaat er in de toekomst uit zal zien is niet met honderd procent zekerheid te voorspellen. Een beter begrip van hoe wolken ontstaan, zou deze onzekerheid kunnen verminderen. Wolken spelen namelijk een belangrijke rol in het klimaat doordat ze straling van de zon weerkaatsen en zo de aarde afkoelen.
Hoe gevaarlijk zijn supervulkanen?
In het verleden stortten zogeheten supervulkanen de aarde meermaals in een desastreuze ‘vulkanische winter’. Gaat dat opnieuw gebeuren?
Voor het ontstaan van wolken moet gecondenseerd water binden aan fijne stofdeeltjes in de lucht, ook wel condensatiekernen genoemd. Deze condensatiekernen zijn ongeveer 0,1 tot 10 micrometer groot. Ze ontstaan onder andere door de menselijke vervuiling van de atmosfeer. Zo is zwavelzuur – dat ontstaat bij de verbranding van olie en kool – een bekende bron van condensatiekernen.
Ook planten kunnen stofjes uitstoten die helpen bij de vorming van condensatiekernen. Een type daarvan zijn de sesquiterpenen. Dit is een groep moleculen met vijftien koolstofatomen.
In tegenstelling tot andere moleculen die door planten worden uitgestoten, komen sesquiterpenen relatief weinig voor in de atmosfeer. Daarnaast zijn ze heel lastig te bestuderen. Vandaar dat de sesquiterpenen nog weinig aandacht krijgen in wolkenonderzoek, zegt meteoroloog Lubna Dada van het Paul Scherrer-instituut in Zwitserland.
De rol van sesquiterpenen
Dada en haar collega’s hebben met behulp van wolkenkamer CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) van deeltjesinstituut CERN onderzoek gedaan naar verschillende plantenstofjes. In de geïsoleerde kamer van 30 kubieke meter groot injecteerden de onderzoekers verschillende mengsels van bekende moleculen om hun rol bij het vormen van condensatiekernen te bestuderen.
Ze ontdekten dat het toevoegen van sesquiterpenen de kans op de vorming van condensatiekernen enorm vergroot. Alleen al het toevoegen van 2 procent meer sesquiterpenen aan een mengsel, verdubbelde de snelheid van condensatiekernvorming. Dit wijst erop dat de sesquiterpenen belangrijker zijn bij de vorming van wolken dan eerst werd gedacht.
Wolken zonder luchtvervuiling
Het onderzoek geeft inzicht in hoe wolken gevormd werden voordat er veel fijnstofvervuiling was, zegt natuurkundige Rupert Holzinger van de Universiteit Utrecht. Maar ook over de toekomst van wolkenvorming valt iets te zeggen. ‘Omdat wij vervuiling verminderen – door onder andere minder stikstof en zwavel uit te stoten – gaan we weer langzaam terug naar een natuurlijk systeem’, zegt Holzinger.
Als de mens minder fijnstoffen uitstoot, zal het verkoelende effect van wolken ook afnemen. Dit komt doordat wolken die ontstaan in een schone lucht grotere wolkendruppels bevatten dan wolken die gevormd worden in een lucht met veel condenstatiekernen. Deze grote wolkendruppels zijn slechter in het weerkaatsen van het zonlicht. Ze zorgen daardoor voor minder verkoeling. Dit kan nadelige gevolgen hebben voor de klimaatopwarming. ‘We moeten natuurlijk wel met de fijnstofvervuiling stoppen, maar het kan zijn dat het klimaatprobleem daardoor in versnelling komt. Dat dan het koelende effect van wolken vermindert’, zegt Holzinger.
Door de afname van fijnstofvervuiling wordt het ontstaan van wolken in de toekomst dus sterker afhankelijk van natuurlijke condensatiekernen. De ontdekking dat planten meer kunnen bijdragen dan werd gedacht, geeft daarom enige hoop. ‘Het zou best kunnen dat de natuur uit zichzelf voor grote hoeveelheden condensatiekernen zorgt’, zegt Holzinger. Dit lost de verandering van wolken door minder fijnstofvervuiling niet helemaal op, maar zou de klap wel wat kunnen verminderen.
