Wereldwijd wordt de lucht schoner. Dat is goed voor de gezondheid, maar fijnstof werkt ook als een verkoelend zonnescherm. Minder fijnstof betekent dus dat we meer van de opwarming door broeikasgassen merken.
Fijnstof heeft een afkoelend effect op weer en klimaat. Dat komt omdat fijnstofdeeltjes (ook wel aerosolen genoemd) zonlicht weerkaatsen en voor wittere --en dus sterker reflecterende- wolken zorgen. Hoe meer aerosolen, hoe meer zonlicht terug de ruimte in wordt gekaatst, en dus hoe koeler het aardoppervlak. Fijnstof, hoe vervuilend het ook is, werkt dus een beetje als een zonnescherm.
Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komt naast koolstofdioxide (CO2) ook zwaveldioxide (SO2) vrij. En terwijl CO2 een opwarmend effect heeft doordat het een broeikasgas is, werkt SO2 juist afkoelend, omdat het in de atmosfeer sulfaataerosol vormt.
Het afkoelende effect van aerosolen groeide sterk toen na de Tweede Wereldoorlog de industrialisatie sterk toenam. Dat is de belangrijkste reden dat in die decennia de mondiaal gemiddelde temperatuur nauwelijks veranderde: het afkoelende effect van de toename in fijnstof ging ongeveer gelijk op met het opwarmende effect van meer broeikasgassen.
Het opwarmende effect van CO2 is uiteindelijk sterker, vooral omdat CO2 zoveel langer in de atmosfeer blijft dan aerosolen. Daarom hoopt de hoeveelheid CO2 in de lucht zich op door onze voortdurende uitstoot, terwijl de zwavel die een maand geleden is uitgestoten allang weer door het aardoppervlak is opgenomen. Sinds eind jaren zeventig heeft de opwarming daarom duidelijk de overhand gekregen (zie afbeelding 1).
Maar alsnog is het afkoelende effect van aerosolen substantieel: hierdoor is het aardoppervlak naar schatting een halve graad kouder dan het anders zou zijn. Oftewel, zonder het aerosol-effect zou het nu niet 1,5°C warmer zijn dan in de pre-industriële tijd, maar 2°C warmer. Aerosolen hebben dus een deel van de opwarming gemaskeerd.
Vanwege de schadelijke effecten van luchtverontreiniging werden in Europa en Noord- Amerika vanaf de jaren zeventig maatregelen genomen om de uitstoot te verminderen. Elektriciteitscentrales moesten de zwavel uit hun rookgassen vissen, autobrandstof moest minder zwavel bevatten, en auto’s moesten met en katalysator uitgerust worden om stikstofoxiden (NOx) uit de uitlaatgassen te halen. Intussen wordt ook in China de lucht merkbaar schoner.
Zoals elk nadeel z’n voordeel heeft, heeft elk voordeel z’n nadeel: De schonere lucht zorgt voor minder weerkaatst zonlicht (minder aerosolen en minder wolken) en dus voor minder afkoeling. Daardoor komt een groter deel van de opwarming door broeikasgassen tevoorschijn. De afname van fijnstof over de afgelopen ~20 jaar heeft ongeveer 0,14 graad opwarming tevoorschijn gehaald (zie afbeelding 1). Recent kan daar nog iets zijn bijgekomen door de afname van de zwaveluitstoot door de internationale scheepvaart.
Afbeelding 1. De bijdrage van verschillende factoren aan de opwarming sinds 1850. De belangrijkste zijn het sterke opwarmende effect van broeikasgassen (grijs), waarvan ongeveer een derde wordt opgeheven door afkoeling door fijnstof (paars). Overige menselijke invloeden omvat ozon (opwarmend) en verandering in reflectiviteit van landoppervlak (afkoelend). De invloed van natuurlijke factoren (vulkanen en zon) is klein op deze tijdschaal. Bron: Zeke Hausfather.
Afbeelding 2. Opwarming in de De Bilt (blauw) is bijna twee keer zo sterk als wereldwijd (oranje). Bron: Staat van ons Klimaat 2024.
Regionaal kan de invloed van aerosolen groter zijn. In Nederland en Europa is de temperatuur sinds 1980 twee keer zo hard toegenomen als mondiaal gemiddeld (afbeelding 2). Europa warmt het snelst op van alle continenten, en dat komt voor een deel door het schoner worden van de lucht. Daarnaast zijn er ook veranderingen in atmosferische circulatie: de wind komt vaker uit de warme zuidwestelijke richting.
Deze factoren komen nog eens bovenop het bekende verschil in opwarming tussen land versus oceaan. Maatregelen om luchtvervuiling tegen te gaan zullen naar verwachting buiten Europa ook tot een versnelde stijging van de temperaturen in die regio’s leiden.
Door hun korte levensduur in de atmosfeer zijn de aerosolen niet gelijkmatig over de aarde verdeeld, en hun directe impact op de temperatuur is daarom niet overal hetzelfde. De hierdoor veroorzaakte ruimtelijke verschillen zorgen voor veranderende circulatiepatronen met gevolgen ver weg van de emissie gebieden.
Zo werd de langdurige droogte in de Sahel (met bijbehorende hongersnood) in de zeventiger jaren waarschijnlijk mede veroorzaakt doordat de uit Noord-Amerika afkomstige aerosolen tot een relatieve afkoeling van de Noord Atlantische Oceaan leidden, met als gevolg een zwakkere en minder ver naar het noorden reikende Intertropische Convergentiezone (ITCZ). De vochtige lucht afkomstig uit de Golf van Guinea bereikte de Sahel daarom niet meer.
Ook de afnemende aerosolconcentratie in China lijkt al invloed te hebben op de atmosferische luchtstromen en daarmee op het regionale klimaat in andere gebieden. Zo wordt de waargenomen toename van de sterkte van tropische cyclonen in de Noord-Westelijke Stille Oceaan mede aan de schonere Chinese lucht geweten, evenals de extra opwarming van de Stille Oceaan ten zuiden van Alaska.
