Onweer in Noordpoolgebied wordt steeds minder zeldzaam

17-04-2021 08:00

Categorie: Milieu

Onweer in Noordpoolgebied wordt steeds minder zeldzaam

Foto: Sabrine el Alami, Redactie: Ryan Vrijhoef

 

Recent onderzoek wijst erop dat er in het jaar 2100 tweemaal zo veel bliksemschichten in het Noordpoolgebied zullen voorkomen dan tegenwoordig en dat die toename al aan de gang zal zijn.

 

In een recente studie wordt voorspeld dat het aantal onweders in het Noordpoolgebied tegen het einde van de eeuw kan zijn verdubbeld. “Voorgaande cijfers over het aantal bliksemschichten waren altijd klein, maar dit zou echt van grote invloed op het klimaat kunnen zijn,” zegt Yang Chen, onderzoeker aan de University of California in Irvine en hoofdauteur van een van de nieuwe studies, die in het tijdschrift Nature Climate Change zijn verschenen.

Bosbranden door bliksem
Toen onderzoekers in 2002 inheemse ouderlingen uit een dorpje in het uiterste noordwesten van Canada interviewden, kon geen van hen zich herinneren meer dan een paar bliksemschichten in zijn leven te hebben gezien. Wetenschappers verdiepten zich destijds ook niet in het fenomeen onweer in het Noordpoolgebied. “Toen ik voor het eerst naar Fairbanks kwam, was ik verrast toen ik een onweer zag,” zegt Uma Bhatt, een meteorologe van de University of Alaska in Fairbanks die al 22 jaar in de staat woont en onderzoek doet naar de toename van het aantal onweders in het Noordpoolgebied. Zoals ruim negentig procent van alle bosbranden in het Noordpoolgebied waren ook deze branden ontstaan door blikseminslagen.

Nu het Noordpoolgebied opwarmt en daardoor uitdroogt, wordt de vegetatie vatbaarder voor dit soort branden. In een studie die in 2017 werd gepubliceerd, schreven hij en zijn collega’s dat in Alaska en de Northwest Territories het aantal natuurbranden dat door blikseminslagen was veroorzaakt, sinds 1975 meer dan verdubbeld was, iets wat uitmondde in het ongekende aantal blikseminslagen gedurende de verwoestende bosbrandseizoenen van 2014 en 2015 in beide gebieden.

Bliksemt het vaker?
Die vraag blijkt lastig om te beantwoorden, omdat er nooit consistente en doorlopende metingen van het aantal bliksemschichten in de regio zijn verricht. Een satelliet die in 1995 werd gelanceerd, registreerde het aantal bliksemschichten in het Noordpoolgebied maar werd in 2000 alweer buiten gebruik gesteld. Terrestrische netwerken, met sensoren die de radiogolven opvangen die door bliksemschichten worden uitgezonden, registreren tegenwoordig alle bliksemschichten op aarde. Met behulp van het regionale netwerk in Alaska zag Bhatt tussen 1986 en 2015 een toename van zeventien procent in het aantal bliksemschichten in de staat.

Maar gegevens over het Noordpoolgebied als geheel zijn schaars, gaan slechts twintig jaar terug en zijn volgens klimaatwetenschappers niet volledig genoeg om een definitieve trend vast te stellen. Daarbij ontdekten ze dat het aantal bliksemschichten ten noorden van de 65e breedtegraad was toegenomen van minder dan 50.000 in 2010 tot ongeveer 250.000 in 2020. Maar een ander wereldwijd netwerk waarmee bliksemschichten worden geregistreerd, de ‘Global Lightning Database 360’ van het bedrijf Vaisala, heeft deze enorme toename niet geconstateerd. Maar de sensoren van Vaisala zijn wel gevoeliger en registreren meer en zwakkere bliksemontladingen dan andere netwerken.

In de zomers van 2019 en 2020 registreerde de GLD360 ruim honderd bliksemschichten ten noorden van de 85e breedtegraad, waaronder een reeks extreem zeldzame schichten op minder dan 560 kilometer van de Noordpool.

Meer bliksem op komst?
Of de veranderingen zich nu al voordoen of niet, de klimaatverandering betekent volgens Chen vrijwel zeker dat in het Noordpoolgebied meer onweer zal optreden. Voor de vorming van onweerswolken zijn een aantal bijzondere omstandigheden nodig die in het hoge noorden zeer zeldzaam zijn, maar de klimaatverandering zal daar vermoedelijk verandering in brengen. Ten eerste moet de lucht warm en zeer vochtig zijn en daardoor in staat zijn snel op te stijgen. De luchtlaag erboven moet koud genoeg zijn om de waterdamp in de snel opstijgende warme lucht te bevriezen tot kleine ijskristalletjes.

Het hele systeem moet daarbij zó turbulent zijn dat de ijsdeeltjes met voldoende kracht in de wervelende en kolkende luchtstromingen worden rondgeslingerd dat ze elektronen van elkaar wegstoten en zo elektrisch geladen worden. De koude en relatief stabiele atmosfeer boven het Noordpoolgebied is normaliter niet geschikt voor het produceren van onweders. Maar de luchttemperatuur in de regio is alleen al in de afgelopen dertig jaar met één à twee graden Celsius gestegen, sneller dan waar ook ter wereld. Chen en zijn collega’s, onder wie Veraverbeke, wilden inschatten hoeveel méér bliksemschichten er door deze veranderende klimaatomstandigheden tegen het einde van de eeuw zouden optreden.

Ze vergeleken de gegevens over het aantal bliksemschichten dat in de jaren negentig per satelliet in het Noordpoolgebied was geregistreerd met weersgegevens uit dezelfde periode om te achterhalen welke atmosferische omstandigheden het best aansloten op de zeldzaam optredende onweders in de regio. Sommige onderzoeken duiden erop dat er tegen het jaar 2100 wereldwijd zelfs een afname in de totale bliksemactiviteit op de planeet te zien zal zijn, deels omdat de tropen dusdanig zullen opwarmen dat de vorming van ijskristallen wordt bemoeilijkt. De satellietgegevens die Chen en zijn collega’s hebben gebruikt om de toekomstige bliksemactiviteit in te schatten sluiten niet aan op de gegevens van de terrestrische netwerken waaruit de recente toename in bliksemactiviteit valt af te lezen. Maar beide datasets onderstrepen het feit dat het “Noordpoolgebied in dit opzicht steeds belangrijker wordt,” zegt Veraverbeke.

“Branden zijn driedimensionaal,” legt Michelle Mack uit, ecologe en Arctisch expert aan de Northern Arizona University. Bij branden wordt organisch materiaal in de bodem onder de vlammen eveneens verteerd, en de bodem in het Noordpoolgebied is rijker aan koolstof dan die in andere regio’s van de wereld. Bij natuurbranden in het Noordpoolgebied kan minstens tweemaal zoveel CO2 vrijkomen als bij bosbranden in bijvoorbeeld Californië, zegt Veraverbeke. Uit het nieuwe onderzoek komt naar voren dat vanwege het toegenomen aantal blikseminslagen en dus het toegenomen aantal bosbranden er 150 procent meer koolstof in het Noordpoolgebied zal worden uitgestoten dan de huidige gemiddelde uitstoot per jaar als gevolg van natuurbranden, die nu rond de 3,4 miljoen ton bedraagt.

Maar het kan nog erger worden. Omdat wouden donkerder zijn dan kale toendra, absorberen ze meer zonlicht en zijn ze iets warmer. Volgens Chen en zijn collega’s zal de toename van het aantal natuurbranden als gevolg van blikseminslagen ertoe leiden dat de noordwaartse verspreiding van wouden grootschaliger en sneller zal verlopen.