Toenemende concentraties van koolstofdioxide in de atmosfeer kunnen leiden tot het verdwijnen van stratocumuluswolken. En dat kan ertoe leiden dat de wereldwijde temperaturen met 8 graden Celsius stijgen, bovenop de opwarming door de uitstoot van broeikasgassen.

In een artikel gepubliceerd in Nature Geoscience hebben onderzoekers de impact van het atmosferische CO2 op stratocumuluswolken gemodelleerd. Stratocumuluswolken zijn te vinden op een lagere hoogte in vergelijking met andere soorten wolken, normaal onder 2.500 meter. Ze bedekken constant ongeveer 20% van de oceanen in lagere breedtegraden. De wolken koelen en verduisteren de aarde aan de onderkant terwijl ze het zonlicht reflecteren aan de bovenkant. Dat maakt ze belangrijk voor het regelen van de oppervlaktetemperatuur van onze planeet.

1.200 ppm

Het maakt ze ook kwetsbaarder voor toenemende hoeveelheden broeikasgassen in de atmosfeer. Een team wetenschappers creëerde modellen die het atmosferische gedeelte van de subtropen vertegenwoordigen waar stratocumuluswolken worden gevonden. Ze simuleerden de bewegingen van de wolken over dit stukje aarde met behulp van supercomputers. De bevindingen toonden aan dat de wolken onstabiel werden bij CO2-niveaus hoger waren dan 1.200 ppm (parts per million). Op dat punt verdwenen de wolken en keerden ze alleen terug wanneer de CO2-niveaus aanzienlijk lager worden.

Toen de wolken verdwenen waren, vertoonden de modellen een enorme piek in oppervlaktewarmte, waarbij de globale temperaturen met 8 graden Celsius stegen. Op dit moment ligt het CO2-niveau in de atmosfeer rond de 410 ppm. Het neemt echter snel toe en als de emissies in hun huidige tempo blijven voortgaan, zal het op een gegeven moment in de volgende eeuw effectief de grens van 1.200 bereiken.

Mysterie opgelost?

De studie kan ook helpen om een lang bestaand mysterie op te lossen. Geologische gegevens uit het tijdperk Eoceen (ongeveer 50 miljoen jaar geleden) geven namelijk aan dat de Noordpool destijds ijsvrij was, er palmbomen groeiden en er krokodillen leefden. Maar bestaande klimaatmodellen geven aan dat het CO2-niveau daarvoor minstens boven de 4.000 ppm uit moest zijn gekomen om de aarde voldoende te verwarmen. Wellicht dat de verdwijning van stratusbewolking een handje heeft meegeholpen.

“Ik denk en hoop dat technologische veranderingen de emissies zullen vertragen, zodat we niet echt zulke hoge CO2-concentraties gaan bereiken”, zegt onderzoeker Tapio Schneider. “Maar onze resultaten tonen wel aan dat er gevaarlijke drempelwaarden zijn waarvan we ons niet bewust waren.”

Een bijkomende opwarming met acht graden is de facto niet overleefbaar voor de mensheid.