Den undervurderede kølende effekt på planeten fra historiske brande

Historiske niveauer af partikler i atmosfæren frigivet fra brande før industrien, og deres kølende effekt på planeten, kan have været signifikant undervurderet ifølge en ny undersøgelse.

Brande forårsager store mængder små partikler, kendt som aerosoler, at blive frigivet til atmosfæren. Disse aerosoler, såsom sod i røg eller kemikalier, der frigives ved at brænde træer, kan afkøle planeten ved at reflektere sollys tilbage i rummet og øge skyens lysstyrke.

Indtil nu, forskere mente, at der var færre naturbrande før 1750 - før den første industrielle revolution. Derudover brande fra landbrugets afbrændingspraksis i den præindustrielle æra er stort set blevet negeret eller undervurderet i datasæt af brandemissioner. Derfor, man troede, at der var lavere niveauer af aerosoler i atmosfæren, reducere deres virkning på klimaet.

Forskning ledet af forskere ved University of Leeds har vist, at brande kan have været lige så almindelige før 1750 som i moderne tid og muligvis endnu mere. Dette indebærer, at den kølende effekt af nutidens menneskeskabte aerosolforurening, såsom de små partikler i bilemissioner og kraftværksstakke, kan have været overvurderet.

Undersøgelse hovedforfatter Dr. Douglas Hamilton udførte denne forskning, mens han var på School of Earth and Environment i Leeds; han er nu på Cornell University i Ithaca, New York. Han sagde:"Vi ved, at aerosoler i atmosfæren altid har haft en betydelig indvirkning på klimaet, men indtil nu, den indflydelse, de historisk havde haft, er blevet undervurderet.

"Det har været et tilfælde af ikke at have de korrekte værktøjer til jobbet, da globale brandmodeller for det meste er designet til at simulere nutidens brande, og langsigtede observationsoptegnelser om brandaktivitet er sparsomme.

"Vores resultater viser, at der kan være en betydelig kløft mellem tidligere estimater og det, der faktisk fandt sted i den præindustrielle atmosfære. Dette tyder på den store mulighed for en meget mindre forskel i aerosolkøling mellem præindustriel og nutid, end vi har implikationen er, at den afkølende effekt af yderligere i dag menneskeskabt aerosolforurening kan have været overvurderet.

"Forskere rundt om i verden bruger modeller til at forudsige atmosfæriske forhold i fortiden. Vi mener, at disse modeller skal opdateres for at tage hensyn til vores nye beviser. For at fortsætte med at studere planetens miljøhistorik præcist, samt mere præcist forudsige, hvordan menneskelig aktivitet påvirker jordsystemet, vi er nu nødt til at revurdere vores forståelse af, hvor meget brande bidrog i den præindustrielle æra. "

Analyser af iskerneposter, kul målt i sø- og marine sedimenter, og træringe tyder på, at brandaktiviteten varierede betydeligt i løbet af de sidste 500 år, men at brande generelt toppede omkring 1850, før de faldt til nutidens niveau.

Undersøgelsen offentliggjort i Naturkommunikation , antyder, at der muligvis har været en reduktion af brandemissioner på mellem 45 til 70 procent globalt siden den industrielle revolution.

Ved hjælp af brandmodeller, der indeholder en mere robust forståelse af, hvordan mennesker påvirker global brandaktivitet, teamet var i stand til at revurdere præ-industriel brand forekomst og estimere, hvad niveauerne af efterfølgende aerosolemission var i 1750.

Når den er indarbejdet i en global aerosolmodel, brandmodellerne viste en væsentlig forskel i atmosfærisk sammensætning, der ikke er taget højde for i klimamodeller.

Undersøg medforfatter Ken Carslaw, Professor i atmosfærisk videnskab i Leeds, sagde:"Satellitmålinger giver os en meget klarere forståelse af nutidens ildbrandsmønstre og mængden af ​​aerosoler, de frigiver til atmosfæren. Det er blevet bredt antaget i globale klimamodeller, at aerosolemissioner fra brande i den præindustrielle æra var lavere end i dag, men dette er baseret på en misforståelse om, at naturbrande er steget med menneskelig befolkningstæthed.

"Imidlertid, den nylige analyse af forekomsten af ​​brande viser, at brændt område i global skala faktisk falder, når befolkningstætheden stiger. Dette skyldes i høj grad fremskridt inden for brandslukning og brandslukning samt ændringer i arealanvendelse - brændbart materiale, såsom skove og græsarealer, er ryddet væk for huse og veje.

"Selvom klimaændringer og stigende globale temperaturer kan føre til en stigning i naturbrande i fremtiden, bliver det sværere at forudsige indvirkningen på atmosfæriske forhold uden en nøjagtig forståelse af den rolle, brandemissioner spillede tidligere. "

Undersøgelsesforfatter Dr. Catherine Scott fra Institute for Climate and Atmospheric Science i Leeds sagde:"Det er umuligt at vurdere, hvordan nutidens samfunds indflydelse på klimaet har ændret sig gennem årene uden en fast forståelse af, hvordan atmosfæren var historisk og hvordan det har udviklet sig.

"Vores undersøgelse tyder på, at niveauet af partikler i den præindustrielle atmosfære kunne have lignet mere det niveau, vi har i dag, end vi troede.

"Derudover mens denne undersøgelse fokuserede på at forbedre forståelsen af ​​aerosolemissioner fra præindustrielle brande, må vi også huske, at historiske og nutidige brande har mange andre virkninger på atmosfæren, såsom kuldioxid, der udsendes under forbrænding, og brandens indvirkning på de resterende skovers kapacitet til at optage og lagre kulstof.

"Disse faktorer spiller en vigtig rolle i brandenes samlede indvirkning på klimaet, og vi er nødt til at udvikle en langt dybere forståelse af, hvordan brande udviklede sig i løbet af den præindustrielle æra og ind i vore dage for at forstå, hvordan disse virkninger passer sammen."