Saturnus 'grote maan Titan, gezien door NASA's Cassini-ruimtevaartuig. Hazy Titan heeft een dikke, door stikstof gedomineerde atmosfeer die ook veel methaan herbergt - een kenmerkende onderzoekers hebben geprofiteerd om hen te helpen de rol die methaan speelt bij de opwarming van de aarde hier op aarde beter te begrijpen.
(Afbeelding: © NASA / JPL-Caltech / SSI)
Door methaan te analyseren in de lucht van Jupiter en Saturnusmaan Titan, kunnen wetenschappers nu vaststellen welke effecten dit broeikasgas op aarde heeft, zo blijkt uit een nieuwe studie.
Broeikasgassen verwarmen de planeet door warmte van de zon op te vangen. Het broeikasgas dat het vaakst nieuws haalt, is de koolstofdioxide die in grote hoeveelheden wordt gegenereerd door de verbranding van fossiele brandstoffen. Volgens het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is methaan echter een nog krachtiger broeikasgas, pond voor pond dat in staat is om de planeet in de loop van een eeuw meer dan 25 keer meer dan kooldioxide te verwarmen.
In de nieuwe studie concentreerden onderzoekers zich op het meest slecht begrepen aspect van de rol van methaan bij opwarming van de aarde - hoeveel zonnestraling met een korte golflengte het absorbeert. Eerdere schattingen van het IPCC over de effecten van verhoogde methaanemissies op het wereldklimaat hebben de impact van kortegolfabsorptie weggelaten. [Fotografisch bewijs van klimaatverandering: time-lapse-beelden van terugtrekkende gletsjers]
Recente klimaatmodellen zijn ontworpen om rekening te houden met de kortegolfabsorptie van methaan. De nauwkeurigheid wordt echter beperkt door onzekerheden in hoe goed methaan kortegolfstraling absorbeert. Terwijl het kooldioxidemolecuul een relatief eenvoudige lineaire vorm heeft, heeft methaan een complexere tetraëdrische vorm en de manier waarop het op licht reageert, is ook ingewikkeld - te veel om vast te pinnen in het laboratorium.
In plaats daarvan onderzoeken wetenschappers de atmosfeer van Jupiter en Saturnus 'grootste maan Titan, die beide' minstens duizend keer meer methaan bevatten dan de atmosfeer van de aarde ', bestuderen co-auteur Dan Feldman, klimaatwetenschapper aan het Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley, Californië, vertelde Space.com. Als zodanig kunnen deze hemellichamen dienen als "natuurlijke laboratoria" om de effecten van zonlicht op methaan te onderzoeken, legde hij uit.
De wetenschappers analyseerden gegevens van Titan van de Huygens-sonde van de European Space Agency, die in januari 2005 op de grote maan landde, en van Jupiter van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA. Dit hielp om vast te stellen hoe methaan verschillende korte golflengten van zonlicht absorbeert, gegevens die de onderzoekers in klimaatmodellen van de aarde hebben aangesloten.
De wetenschappers ontdekten dat de opwarming van de aarde van methaan waarschijnlijk niet uniform is op aarde, maar varieert over het oppervlak van de planeet. Omdat woestijnen in de buurt van de evenaar heldere, blootgestelde oppervlakken hebben die licht naar boven reflecteren, is de absorptie van kortegolven 10 keer sterker in regio's zoals de Sahara en het Arabische schiereiland dan elders op aarde, zei Feldman.
Bovendien kan de aanwezigheid van wolken de absorptie van methaangasgolven met bijna het drievoud verhogen. De onderzoekers merkten deze effecten op ten westen van zuidelijk Afrika en Amerika, en met de wolkensystemen in de Intertropical Convergence Zone nabij de evenaar.
'We kunnen het broeikaseffect van methaan op aarde echt vaststellen op basis van waarnemingen van Jupiter en Titan', zei Feldman.
Deze bevindingen ondersteunen eerdere klimaatmodellen met betrekking tot de effecten van methaan op de opwarming van de aarde. De onderzoekers zeiden dat hun werk de strategieën ter beperking van klimaatverandering kan helpen bevorderen door de risico's te verduidelijken waarmee verschillende regio's over de hele wereld worden geconfronteerd.
De wetenschappers hebben hun bevindingen online woensdag (26 september) in het tijdschrift Science Advances online gepubliceerd.
