Hoge CO2-concentraties blijken ervoor te zorgen dat stratuswolken boven zee verdwijnen.

Vandaag de dag hebben we te maken met een atmosferische CO2-concentratie van 410 ppm. En deze gaat naar verwachting alleen maar toenemen. Zo stellen onderzoekers dat als we in het huidige tempo doorgaan met het verbranden van fossiele brandstoffen, de CO2-concentratie in de volgende eeuw boven de 1200 ppm uit kan komen. Maar wat voor consequenties heeft dat?

Mysterie


De studie kan ook helpen om een lang bestaand mysterie op te lossen. Geologische gegevens uit het tijdperk Eoceen (ongeveer 50 miljoen jaar geleden) geven namelijk aan dat de Noordpool destijds ijsvrij was en krokodillen daar hun intrek deden. Maar bestaande klimaatmodellen geven aan dat het CO2-niveau daarvoor minstens boven de 4000 ppm uit moest zijn gekomen om de aarde voldoende te verwarmen. Wellicht dat de verdwijning van stratusbewolking een handje heeft meegeholpen.

Opwarming
De onderzoekers uit een nieuwe studie hebben ontdekt dat de wereldwijde oppervlaktetemperatuur met zo’n 8 graden Celsius extra zal stijgen als de CO2-concentratie boven de 1200 ppm uitkomt. Deze immense temperatuurstijging ligt volgens de auteurs aan een onstabiel wolkendek boven de oceaan. Hierdoor kiezen stratuswolken het hazepad. En zonder deze wolken, wordt het op aarde een stuk warmer. “Ik denk en hoop dat technologische veranderingen de emissies zullen vertragen, zodat we niet echt zulke hoge CO2-concentraties gaan bereiken,” zegt onderzoeker Tapio Schneider. “Maar onze resultaten tonen wel aan dat er gevaarlijke drempelwaarden zijn waarvan we ons niet bewust waren.”

Stratuswolken
Stratuswolken zijn laaghangende, grijze wolken. Dit type wolkendek beslaat ongeveer 20 procent van de subtropische oceanen. Daarnaast komen deze wolken veel voor in de oostelijke delen van die oceanen, bijvoorbeeld voor de kust van Californië en Peru. De wolken koelen en verduisteren de aarde terwijl ze het zonlicht reflecteren. Dit maakt ze belangrijk voor het regelen van de oppervlaktetemperatuur van onze planeet.

Studie
In de studie creëerden de onderzoekers een kleinschalig model van een representatief atmosferisch gedeelte boven een subtropische oceaan. Vervolgens bekeken ze de instabiliteit van het wolkendek en observeerden de gevolgen terwijl de CO2-concentratie steeg tot boven de 1200 ppm. En uit de resultaten blijkt dat het wolkendek verdwijnt en ook niet zomaar weer tevoorschijn komt. Pas wanneer het CO2-niveau daalt naar een niveau veel lager dan waarop de instabiliteit voor het eerst plaatsvond, komen de wolken weer terug.

In de toekomst hopen de onderzoekers nog betere en nauwkeurigere klimaatmodellen op te stellen. Want op dit moment is de drempelwaarde van 1200 ppm nog een ruwe schatting in plaats van een vast aantal. Een nieuw klimaatmodel genaamd Climate Modelling Alliance (CliMA) moet daar verandering in gaan brengen. Zo zal deze gebruikt worden om aardobservaties en simulaties op hoge resolutie te fuseren tot één model, waarin wolken en andere belangrijke kleinschalige verschijnselen beter weergegeven worden dan bestaande modellen dat kunnen.