Rook bij zonsondergang boven de stad Viña del Mar in Chili
Foto: JeSleiter@shuitterstock

Wat doet rook van natuurbranden met het klimaat?

21 november 2023

Versterkt de rook van natuurbranden de opwarming van de aarde of werkt het juist afkoelend? Nieuw KNMI-onderzoek laat zien dat het ingewikkeld ligt. Met behulp van satellietmetingen laat de studie zien dat rook afkoelend werkt boven de oceaan als er geen wolken zijn, maar opwarmend als er wel wolken zijn.

Satellieten meten de hoeveelheid weerkaatst zonlicht 

Met satellietinstrumenten kunnen we dagelijks de positie van de rook van natuurbranden volgen. Op het KNMI gebruiken we daar TROPOMI voor, het Nederlandse vlaggenschip op het gebied van klimaat- en luchtkwaliteitsmetingen vanuit de ruimte. De positie en de samenstelling van de rook wordt afgeleid uit het weerkaatste zonlicht dat de satelliet opvangt.  

In 2017 en 2023 teisterden grootschalige natuurbranden Chili. De rook van deze natuurbranden bedekten dagenlang een oppervlakte van een paar miljoen vierkante kilometer boven de Stille Oceaan. Plaatje 1 laat zien hoe de rook zich in februari 2023 verspreidde. In dit plaatje hebben we verschillende satellietmetingen gecombineerd en verschillende eigenschappen van de rook afgeleid. Voor beide situaties, 2017 en 2023, hebben we in ons onderzoek de satellietmetingen gecombineerd met berekeningen van waar in de atmosfeer zonlicht wordt opgenomen of weerkaatst. Het doel is om uit te vogelen wat het effect is van de rook op de hoeveelheid opgenomen en weerkaatst zonlicht.  

Rook werkt zowel opwarmend als afkoelend 

De studie laat zien dat de atmosfeer opwarmt door absorptie van zonlicht in de rooklaag op een paar kilometer hoogte. We vinden verschillen tussen onbewolkte en bewolkte situaties, zoals je ziet in plaatje 2. In een bewolkte situatie, met rook boven de wolk, is de opwarming groter dan in een onbewolkte situatie. Dat komt omdat de onderliggende wolk veel zonnestraling terugkaatst door de rooklaag heen. De rook heeft maar weinig invloed op de afkoeling van het aardoppervlak, omdat de wolk al nauwelijks zonlicht doorlaat. In een wolkenvrije situatie koelt de oppervlakte sterker af omdat de rooklaag veel van de zonnestraling tegenhoudt die anders ongehinderd de oppervlakte had bereikt.  

De satelliet ziet meer weerkaatst zonlicht in gebieden met rook in onbewolkte situaties. In die gebieden werkt de rook dus afkoelend op het klimaat. Maar als de rooklaag boven wolken zit, dan ziet de satelliet minder weerkaatst zonlicht, omdat het weerkaatste zonlicht van de wolken door de rooklaag wordt tegengehouden. In de bewolkte gebieden werkt de rooklaag dus opwarmend op het klimaat. 

Animatie van de rookpluim van de bosbranden in Chili op basis van verschillende satellietmetingen.
Plaatje 1. Linksboven is de rookpluim zichtbaar binnen het geel-omrande gebied, rechtsboven is de exacte bedekking gegeven, linksonder de hoogte van de rookdeeltjes en rechtsonder de hoeveelheid rookdeeltjes. ©knmi
Tekening van het effect van de rooklaag op zonlicht in onbewolkte en bewolkte situaties.
Plaatje 2. Het effect van de rooklaag op zonlicht in onbewolkte en bewolkte situaties.

Indirecte effecten van de rook 

De opwarming van de atmosfeer in de rooklaag en de afkoeling aan de oppervlakte beïnvloeden de verticale bewegingen in de atmosfeer en daardoor ook de vorming van wolken. Ook de rookdeeltjes zelf beïnvloeden de vorming van wolken. Ze dienen als condensatiekernen: waterdamp in de lucht condenseert op het rookdeeltje en vormt zo een wolkendruppeltje. Deze complexe relaties tussen rook en wolken worden nog niet precies begrepen. Met deze studie hebben we meer inzicht gekregen in de sterkte van de opwarming en afkoeling als gevolg van de rookpluim. Met deze kennis kunnen we de klimaatmodellen verbeteren en de toekomst van ons klimaat beter in beeld brengen. 

Nemen natuurbranden toe in een opwarmend klimaat? 

Het wereldwijde afgebrande oppervlakte neemt af. Dit is vooral te wijten aan een afname in savannebranden door de uitbreiding van landbouwgebied ten koste van savanne. Daardoor zijn er minder savannebranden. Wel zijn er duidelijke toenames in bosbranden in gematigde en koudere klimaatzones, zoals in Canada deze zomer. Deze toenames worden sterk gedreven door klimaatverandering. Zonder extra maatregelen gaan natuurbranden vaker voorkomen in die streken in een warmer klimaat. Het is dus belangrijk om de effecten van bosbranden in klimaatmodellen goed in rekening te brengen om een zo goed mogelijk beeld te krijgen van toekomstige klimaatverandering. 

KNMI-klimaatbericht door Martin de Graaf en Piet Stammes 

Recente nieuws- en klimaatberichten

  1. Wie stoot waar hoeveel CO2 uit?

    De aarde warmt op door de toename van CO2 en andere broeikasgassen in de atmosfeer. Er wordt hard...

    14 juni 2024 - Klimaatbericht
  2. Alweer regen, blijft dat zo?

    Na een recordnatte april en mei leek juni even wat droger te beginnen. Maar ook vandaag regent he...

    10 juni 2024 - Nieuwsbericht
  3. Atlantische oceaan een jaar lang recordwarm

    Sinds maart 2023 is het oppervlak van de Atlantische Oceaan ongekend warm voor de tijd van het ja...

    07 juni 2024 - Klimaatbericht
  4. Kans is erg groot dat één van de komende vijf jaren warmer zal zijn dan 2023

    Wereldwijd was 2023 recordwarm, 1,45 graden warmer dan in de periode 1850-1900. De kans dat één v...

    05 juni 2024 - Klimaatbericht
Toon alle nieuws- en klimaatberichten