En draagt – aangezien aerosolen een belangrijke rol spelen in het aardse klimaat – bij aan betere klimaatvoorspellingen.
In 2022 lanceert NASA de PACE-satelliet. De satelliet gaat onder meer onderzoek doen naar hoe de oceaan en atmosfeer koolstofdioxide uitwisselen en welke impact dat heeft op het klimaat. Ook opent de satelliet de jacht op de bestbewaarde geheimen van aerosolen (kleine deeltjes in de lucht). Voor dat laatste wordt gebruik gemaakt van een Nederlands instrument: SPEXone. Deze week zegde het Netherlands Space Office de 7 miljoen euro toe die nog nodig was om dit instrument daadwerkelijk te kunnen bouwen. En daarmee staat niets onderzoekers nog in de weg om de jacht op de bestbewaarde geheimen van aerosolen te openen.
Aerosolen en het klimaat
“Aerosolen beïnvloeden het klimaat maar hun precieze rol is onvoldoende bekend,” vertelt Otto Hasekamp, hoofdonderzoeker voor SPEXone en verbonden aan SRON, het Nederlands instituut voor ruimte-onderzoek. “Zo weerkaatsen de meeste aerosolen licht en hebben daarmee een afkoelend effect op de aarde, maar ze kunnen door absorptie ook een opwarmend effect hebben. Ook beïnvloeden aerosolen de vorming van wolken: meer aerosolen betekent wolken die helderder zijn en die langer blijven bestaan. Dit levert een afkoeling van de atmosfeer op. Het totale effect van aerosolen is zeer waarschijnlijk afkoelend en daarmee compenseren ze gedeeltelijk de opwarming van de aarde door broeikasgassen.” De mate waarin dit gebeurt, is onzeker. Iets wat het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), dat de risico’s van klimaatverandering evalueert, ook aangeeft. “Met SPEXone willen we de mate van afkoeling bepalen en ook de oorzaken begrijpen. Bijvoorbeeld welk type aerosol (zie kader, red.) voor de meeste afkoeling zorgt en wat de bijdragen van het directe effect (weerkaatsen en absorberen van zonnestraling) en indirecte effect (effect op wolkenvorming) zijn.”
Hoe werkt het?
SPEXone moet dus meer inzicht geven in de eigenschappen en het effect van aerosolen. Maar hoe doet het instrument dat? Hasekamp legt uit: “SPEXone meet niet alleen de intensiteit van licht dat teruggekaatst wordt door aerosolen maar ook de mate waarin het licht gepolariseerd is. Polarisatie geeft aan of licht een bepaalde trillingsrichting heeft. Zonlicht is ongepolariseerd (alle trillingsrichtingen door elkaar). Doordat zonlicht weerkaatst wordt door aerosolen raakt het gepolariseerd. De mate waarin dit gebeurt hangt af van de grootte, vorm, en samenstelling van de deeltjes en ook de mate waarin aerosolen licht absorberen of terugkaatsen.”
Klimaatmodel
Uiteindelijk moet SPEXone leiden tot betere klimaatmodellen. “Doordat (onder andere) het effect van aerosolen niet nauwkeurig bekend is hebben voorspellingen met klimaatmodellen onzekerheden,” vertelt Hasekamp. “Het IPCC geeft daarom een bepaalde bandbreedte aan voorspellingen weer. Het doel van de SPEXone-metingen is om deze bandbreedte in de voorspellingen kleiner te maken.”
De PACE-satelliet met daarop SPEXone wordt in 2022 gelanceerd. Naar verwachting zal SPEXone minimaal drie jaar actief zijn. “Maar meestal blijven instrumenten van dit type het langer goed doen. De PACE-satelliet heeft brandstof voor 10 jaar.” De eerste onderzoeksresultaten worden begin 2023 verwacht.
