Om vi ​​vill ha renare luft, färre skogsbränder och mindre allvarliga klimatförändringar visar en ny UC Riverside-studie att vi måste minska aerosolföroreningar och växthusgaser som koldioxid samtidigt.

Studien fann att boreala skogar på norra halvklotet är särskilt känsliga för negativa effekter av att sanera aerosolföroreningar. Detta inkluderar skogar i Kanada, Alaska, norra Europa och norra Ryssland.

Aerosoler är små partiklar som damm och havssalt samt luftburna kemikalier som produceras vid förbränning av fossila bränslen. De är ansvariga för dålig luftkvalitet. UCR-studien, publicerad i tidskriften Science Advances , visade att minskade nivåer av mänskligt tillverkade aerosoler orsakar en ökning av skogsbränder, särskilt i skogarna på norra halvklotet.

Eftersom aerosolpartiklar som sulfat och deras prekursorer som svaveldioxid reflekterar solljus och hjälper till att göra molnen ljusare, innebär det att mer av solens värme träffar marken om du tar bort dem.

"Att städa upp luften, vilket är något vi alla vill göra, kommer att påskynda den globala uppvärmningen och även påverka skogsbränder om vi inte också minskar utsläppen av växthusgaser som metan och koldioxid", säger Robert Allen, UCR klimatologiprofessor och huvudförfattare till studien.

Den uppvärmande effekten av atmosfäriska koldioxidnivåer är välkänd. Förbränning av fossila bränslen för värme, elektricitet och transporter ökar halterna av CO₂ in i atmosfären. CO₂ fungerar som en filt och förhindrar värme från att lämna jorden.

Värmeböljor och torka förekommer oftare i dagens klimat än för 50 år sedan. Dessa förhållanden gör att växter dör och blir tända för skogsbränder.

"När du torkar ut jorden, torkar det också ut växter, vilket gör dem mer brännbara," sa Allen. "Uppvärmning bidrar till skogsbränder."

Båda CO₂ och aerosolreduktioner orsakar uppvärmning och skapar stora ökningar av skogsbränder. Men att minska aerosolutsläppen skapar mer brand.

"Vi associerar vanligtvis brandaktivitet med ökande värme - torrare förhållanden, förbättrad brännbarhet och så vidare," sa Allen. "Men i våra experiment såg vi att även om ökningar av CO₂ orsakar en större temperaturökning, det finns faktiskt en större ökning av brandaktiviteten med aerosoldämpning."

När växter omvandlar ljus till mat i en process som kallas fotosyntes, använder de CO₂ . Med mer CO₂ i atmosfären behöver växter inte hålla porerna i sina blad öppna lika länge för att få CO₂ de behöver. Genom att hålla sina porer stängda kan de behålla mer vatten. Det betyder också att växterna inte behöver dra så mycket vatten från jorden.

Detta innebär att under aerosolreducering torkar växter ut mer. Eftersom färre kylande aerosoler gör förhållanden varmare, avdunstar vattnet mer från växtporerna. När växterna tappar vatten måste de dra mer av det från jorden, vilket också leder till torrare jord.

Att notera är att mänskligt tillverkade aerosoler har en kort livslängd. "Om du stoppade aerosolutsläppen idag, skulle de falla ur atmosfären på en vecka," sa Allen.

Globalt har det gjorts framsteg när det gäller att minska sulfataerosoler till följd av svaveldioxidutsläpp. USA och Europa har minskat kolförbränningen avsevärt. Kvarvarande koleldade kraftverk använder nu "scrubber"-teknik som förhindrar att dessa kemikalier bildas. "Detta är bra för luftkvaliteten men potentiellt dåligt för klimatet," sa Allen.

Ett snabbare sätt att kompensera den uppvärmning som induceras av aerosolreducering skulle vara att göra betydande minskningar av metanutsläppen från jordbruk, fossila bränslen och deponiavfall.

Metan värmer planeten 86 gånger kraftigare än koldioxid men har en mycket kortare halveringstid. Metan varar bara ungefär ett decennium, jämfört med CO₂ som potentiellt kan pågå i tusentals år.

"Den uppvärmning du skulle få av att minska aerosoler kan kompenseras genom att minska tillräckligt med metan," sa Allen.

Mer än 150 länder har skrivit på ett löfte om att minska metanutsläppen med minst 30 procent från 2020 års nivåer till 2030. Deltagarna står för mer än hälften av alla mänskligt skapade metanutsläpp, så det är ett uppnåeligt mål.

"Vi är på rätt väg när det gäller aerosoler och metan. Jag har fortfarande hopp, men det finns ett snävt tidsfönster för att få detta att hända och undvika de värsta förväntade klimatpåverkan", sa Allen. "Det här decenniet är det viktiga."

Mer information: Robert J. Allen et al, Är boreala skogsbränder på norra halvklotet mer känsliga för framtida aerosolreducering än för växthusgasdriven uppvärmning?, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl4007

Journalinformation: Vetenskapens framsteg

Tillhandahålls av University of California - Riverside