Fallande svaveldioxidutsläpp i USA förväntas avsevärt öka nederbörden i Afrikas halvtorra Sahel, samtidigt som det ger lite mer regn till stora delar av USA, enligt en ny studie i Journal of Geophysical Research:Atmospheres .

Föroreningsfilter placerade på koleldade kraftverk i USA med början på 1970-talet har dramatiskt minskat utsläppen av svaveldioxid, en giftig gas som bidrar till surt regn och förtida dödsfall från luftvägs- och hjärt- och kärlsjukdomar. Om USA:s svaveldioxidutsläpp minskas till noll år 2100, som vissa forskare har beräknat, nederbörden över Sahel kan öka med upp till 10 procent från 2000 års nivåer, datorsimuleringar publicerade i studien tyder på.

"Att minska utsläppen i en region kan påverka nederbörden långt borta eftersom vår globala atmosfär är sammankopplad, " sa studiens huvudförfattare, Dan Westervelt, en atmosfärsforskare vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Vi visar att hälso- och miljöfördelarna med USA:s politik för ren luft sträcker sig till det globala klimatet också."

Svaveldioxid kyler och torkar samtidigt jordens klimat genom att reflektera solljus tillbaka till rymden och undertrycka värmedriven avdunstning nära marken. Även om tidigare forskning har kopplat höga svavelutsläpp i Europa och Asien till Sahels svåra torka på 1970- och 1980-talen, denna studie är den första som tittar på hur amerikanska utsläpp påverkar nederbörden i olika regioner globalt.

Forskarna körde tre oberoende globala klimatmodeller för att jämföra den relativa effekten av att USA minskade sina svavelutsläpp av människor till noll och höll sina utsläpp på nivåerna 2000-2005. I nollutsläppsscenariot, alla tre modellerna visade en liten ökning i genomsnittlig global nederbörd, med högre nivåer i USA och andra regioner på norra halvklotet. I Sahel, två modeller fann att nederbörden under våtsäsong ökade med 5 till 10 procent, med en som producerar en regnperiod två och en halv dag längre.

"Vi blev förvånade när vi upptäckte att avlägsnande av svavelutsläpp i bara ett land skulle avsevärt påverka nederbörden på en annan kontinent, tusentals mil bort, " sa studiemedförfattare Arlene Fiore, en atmosfärsforskare vid Lamont-Doherty.

Den ökade nederbörden kom när det tropiska regnbältet återgick till sitt normala, nordligaste positionen ovanför ekvatorn under sommaren på norra halvklotet, modellerna visade, överensstämmer med tidigare forskning. Regnbältet flyttar vanligtvis norrut när det norra halvklotet värms upp under sommaren, men när svavelutsläppen är höga, kallare temperaturer i norr hindrar regnbältet från att migrera så långt.

Att minska de amerikanska utsläppen till noll var tillräckligt för att flytta regnbältet ungefär 35 kilometer norrut, placera mer av Sahel i dess väg, fann forskarna. "Vi förväntade oss inte att se en så tydlig, betydande inflytande på Sahel, ", sa Westervelt. "Denna nordliga förskjutning av det tropiska regnbältet kan innebära att åkermarken vid Sahels norra kant kan bli mer produktiv i framtiden."

Även om två av de tre modellerna i allmänhet var konsekventa, de är oense om exakt hur mycket regn olika regioner kan förvänta sig när USA:s svavelutsläpp går till noll, säger studiemedförfattare Drew Shindell, en atmosfärsforskare vid Duke University. "Vi har bara ett verkligt exempel - historiska data - att lita på, vilket gör det mycket utmanande att kvantitativt koppla utsläpp till respons, " han sa.

Inverkan av ökande koldioxidutsläpp är en annan komplicerande faktor. Tekniken för att fånga koldioxid, till skillnad från svaveldioxid, är fortfarande långt ifrån kostnadseffektivt. Så medan koldioxidnivåerna fortsätter att stiga, fallande svavelutsläpp innebär ett klimat "straff" - mindre mänskligt orsakad kylning för att kompensera för uppvärmning orsakad av koldioxid.

"Det är fortfarande en bra idé att skära SO2 med utrustning för föroreningskontroll på kolkraftverk för folkhälsans skull, men ännu bättre vore att gå bort från koleldade kraftverk helt och hållet för att skörda frukterna av folkhälsa och begränsning av klimatförändringarna, sa Shindell.