Afkølende effekt af præindustrielle brande på klimaet undervurderes

Den industrielle revolution medførte mange ting:dampmaskinen, fabrikssystemet, masseproduktion.

Men ikke, tilsyneladende, flere brande. Rent faktisk, det modsatte.

En ny undersøgelse, "Revurdering af præindustrielle brandemissioner påvirker stærkt antropogen aerosolforcerende, "af en postdoktoral forsker ved Cornell University, udgivet i august i Naturkommunikation , finder, at emissioner fra brandaktivitet var betydeligt større i den præindustrielle æra, som begyndte omkring 1750, end tidligere antaget. Som resultat, forskere har undervurderet den kølende effekt, aerosolpartiklerne fra disse brande havde på det tidligere klima.

Når ilden brænder, små partikler - aerosoler - frigives til atmosfæren, hvor de kan øge skyernes lysstyrke og reflektere sollys tilbage i rummet, afkøling af planeten i processen (også kendt som indirekte strålende tvang). Denne afkøling kan hjælpe med at opveje øget opvarmning forårsaget af menneskeskabte drivhusgasser som kuldioxid.

"De fleste mennesker kender nok ideen om opvarmning af drivhusgasser, men er mindre bevidste om, at menneskelige aktiviteter også kan skabe en afkøling på samme tid, gennem ændringer i skyens egenskaber via emissioner af aerosoler og deres præ-markørgasser, "sagde hovedforfatter Douglas Hamilton, postdoktor i jord- og atmosfærisk videnskab. "Du kan ikke se den fulde effekt af opvarmningen fra drivhusgasserne på noget tidspunkt, fordi du også har disse aerosoler. Det er virkelig vigtigt for os at forstå den kølende effekt fra disse aerosoler for at forstå den samlede indvirkning, menneskelig aktivitet har på klima."

For at få et klarere billede af aerosols historiske indvirkning, Hamilton undersøgte brand proxy -registreringer, såsom iskerner, der holder sort kulstof fra præindustrielle brande; trækulaflejringer i sø- og marine sedimenter; og ardannelse i træringe, sammen med nutidens satellitdata, der dokumenterer faldet i det brændte område forårsaget af brande i de seneste årtier. Disse arkivmiljøarkiver viser, at brandforekomster verden over toppede omkring 1850, og brandemissioner er faldet mellem 45 og 70 procent globalt siden den industrielle revolution.

Selvom sund fornuft kan tyde på, at brande vil stige, når menneskelig tæthed øges rundt om planeten, i virkeligheden, etablering af byer, brandvæsener og lokal infrastruktur, plus reduktion af skove til landbrugsformål har alle begrænset spredningen af ​​brande, Sagde Hamilton.

Klimaændringer og jordforvaltningspraksis, imidlertid, kan vende den tendens. De seneste år har oplevet en stigning i mængden af ​​brande i USA, for eksempel.

"I nogle regioner begynder vi nu at se en stigning i mængden af ​​brande, og det forventes at fortsætte, "Sagde Hamilton." Men hvor brandene er, og hvor de vil stige i fremtiden, er ikke det samme som, hvor de var før. "

Papiret konkluderer, at præindustrielle brandemissioner er den eneste største kilde til usikkerhed, når det kommer til at forstå omfanget af klimaopvarmning forårsaget af menneskeskabte forbrændingsformer.

Sort kulstof:ven eller fjende?

Denne følelse af usikkerhed omkring aerosolpåvirkninger på klimaet informerer også et særskilt papir, Hamilton for nylig medforfatter, "Sort kulstofstrålende effekter meget følsom over for udsendte partikelstørrelser ved løsning af blandingstilstands mangfoldighed, "også udgivet i Naturkommunikation i august. Denne undersøgelse - ledet af Hitoshi Matsui, en tidligere gæsteforsker ved Cornell og nu ved Nagoya University i Japan - finder, at bedre målinger af størrelsen af ​​sorte kulstofpartikler, og måderne, hvorpå disse partikler blandes med andre aerosolsammensætninger i klimamodeller, er vigtigere end tidligere antaget for at forstå sort kulids varmeeffekt i vore dage, og hvordan det kunne ændre sig i fremtiden med potentielt flere naturbrande og mindre fossilt brændsel.

Sort kulstof dannes ved ufuldstændig forbrænding af fossile brændstoffer, biobrændstoffer og naturbrande. På grund af sin mørke farve, det absorberer sollys og varmer planeten. Styrken af ​​denne opvarmning bestemmes af en partikels størrelse, og hvor fortyndet den er af andre aerosoler - såsom klarere, organisk kulstof - eller ved kondensering af gasser, der derefter blandes med det.

Forskerne udviklede en mere detaljeret model af sort kulstof, end der i øjeblikket bruges. Modelfaktorerne i en lang række partikelstørrelser og de forskellige måder sort kulstof kan blande sig med andre atmosfæriske bestanddele for at vise, hvor nuanceret disse atmosfæriske interaktioner kan være. Forståelsen af ​​disse interaktioner er særlig vigtig, fordi en foreslået måde at afbøde den menneskelige indvirkning på klimaet aktivt kun reducerer aerosoler af sort kulstof, mens andre ikke elimineres.

"Korrekt beskrivelse af partikelstørrelsen af ​​sorte kulstofpartikler og deres blanding med andre aerosolkomponenter er meget vigtig for at forstå sort kulstoffers bidrag til det nuværende klima og dets fremtidige ændringer, "Sagde Matsui.

"Det, vi viser her i denne nye avancerede model, er, at som brande stiger i fremtiden, den ekstra opvarmning, der blev forudsagt i mere grundlæggende modeller, kunne være en egentlig afkøling i forhold til i dag, fordi vi løser størrelsen og sammensætningen af ​​sort kulstof mere detaljeret, kombineret med det, der foregår med anden aerosol og gasser, der også udledes sammen med brande, "Sagde Hamilton.

Begge disse undersøgelser tilføjer nuancer til, hvor effektiv reduktion af sort kulstof for at forbedre luftkvaliteten og reducere klimaændringer vil være, ifølge Natalie Mahowald, Irving Porter Church Professor of Engineering and Atkinson Center for a Sustainable Future fakultetsdirektør for miljøet, der medforfatter papiret i partikelstørrelse.

"Vi har virkelig brug for at forstå mere om præindustrielle brande, og hvordan vi ændrer størrelsesfordelingen af ​​de sorte kulstofemissioner. Det er bundlinjen, "Mahowald sagde." Mens vi forsøger at komme videre og løse problemer med luftkvalitet og klima, vi har brug for svar på disse spørgsmål. "