de gedachte aan een nucleaire oorlog kan beelden oproepen van dreigende paddenstoelwolken, eend-en dekboren, of lokale radioactieve neerslag. Deze directe effecten zijn angstaanjagend, maar wetenschappers zeggen dat de neerslag van een nucleaire oorlog waarschijnlijk veel langer zou duren dan de eerste explosies.in een nieuw artikel in het Journal of Geophysical Research: Atmospheres, beschrijven onderzoekers een decennium van vernietiging na een nucleaire oorlog tussen de Verenigde Staten en Rusland. Rook uit smeulende steden zal naar verwachting zijn weg vinden naar de stratosfeer, waar het een nucleaire winter zal veroorzaken.het team gebruikte nieuwe klimaatmodellen om na te gaan hoe lang—en hoe ernstig—de nucleaire winter zou kunnen zijn als Rusland en de Verenigde Staten een nucleair conflict zouden aangaan. Ze schatten dat een tien jaar lange winter zou kunnen blijven hangen na de explosies, wat schade aanricht op temperaturen, zonlicht en neerslag wereldwijd.als er een nucleaire oorlog uitbrak tussen de Verenigde Staten en Rusland, zouden de wereldwijde gevolgen verder reiken dan de politiek en grote klimatologische trauma ‘ s veroorzaken—in het bijzonder een nucleaire winter. Een nucleaire winter zou plaatsvinden in de nasleep van nucleaire ontploffingen in steden; rook zou effectief zonlicht blokkeren, waardoor temperaturen onder het vriespunt de wereld overspoelen.om de intensiteit van een nucleaire oorlog tussen twee goed bewapende landen af te wegen, beschouwde het team de huidige arsenalen van de twee landen. Zij merkten op dat belangrijke metropolitane gebieden—bevolkingscentra of steden met strategische waarde, bijvoorbeeld-waarschijnlijk zou worden gericht. En als die steden werden geraakt, zou alles waarschijnlijk branden.
“zelfs asfalt kan branden bij de temperaturen die deze bommen krijgen,” zei Joshua Coupe, een atmosferische wetenschap promovendus aan de Rutgers University. Hij zei dat deze stedelijke branden alles in het zicht zouden verbranden, wat “een zeer vuile, roetachtige rook zou produceren.”
Dit roet, of zwarte koolstof, is de belangrijkste factor in het produceren van een nucleaire winter. “Wat belangrijk is aan zwarte koolstof is dat het straling zeer, zeer efficiënt absorbeert,” zei Coupe. Hij legde uit dat de verheven zwarte koolstof straling absorbeert en opwarmt en “de lucht eromheen wordt zeer drijvend en het is in staat om op te heffen in de stratosfeer.”
als de zwarte koolstof in de troposfeer bleef, kon deze uiteindelijk worden verwijderd door neerslag, maar Coupe zei dat zodra zwarte koolstof in de stratosfeer is, het jaren kan duren, wat een langdurige, wereldwijde klimaatreactie teweegbrengt.er zijn andere niet-nucleaire gebeurtenissen die aërosolemissies in de stratosfeer kunnen veroorzaken, waaronder vulkaanuitbarstingen en bosbranden, maar Coupe merkte op dat geen van beide dezelfde effecten heeft als roet dat vrijkomt als gevolg van een nucleaire oorlog.”vulkanen produceren sulfaataerosolen die niet veel straling absorberen, “zei hij, en” omdat ze niet zoveel absorberen, is hun levensduur ergens tussen de 1 en 2 jaar.”In vergelijking, zei hij dat hun onderzoek toont nucleair geproduceerd roet duurt tot een decennium.
Wildvuur roet kan ook de stratosfeer bereiken, maar Coupe merkte op dat bosbranden zwarte koolstof produceren op een veel kleinere schaal dan het gevolg zou zijn van speciale nucleaire aanvallen op steden. Zo stellen de onderzoekers dat een bosbrand in 2017 in Brits-Columbia enkele tienden van een Teragram zwarte koolstof in de stratosfeer injecteerde (1 teragram is 1 miljard kilogram). Ze schatten dat een nucleaire oorlog 180 teragrammen roet de atmosfeer in zou blazen.het team gebruikte klimaatmodellering om te voorspellen wat er zou kunnen gebeuren met de aarde na de instroom van een enorme hoeveelheid zwarte koolstof in de stratosfeer.
Coupe zei dat hun Whole Atmosphere Community Climate Model version 4 (WACCM4) een veel hogere resolutie heeft dan die in eerdere studies, waardoor de onderzoekers meer details aan voorspellingen kunnen toevoegen. Specifiek, WACCM4 kon het team te bereiken hogere verhogingen, in de stratosfeer-een belangrijke stap in het vastleggen lofting roet effecten, zei Coupe.
het team gebruikte ook een aerosolmodule genaamd Community Aerosol and Radiation Model for Atmosferes (CARMA) om beter weer te geven hoe zwevende deeltjes kunnen groeien en aan elkaar plakken. Coupe zei met behulp van CARMA toegestaan het team om de aerosol deeltjes meer realistisch te behandelen.ze ontdekten dat na gesimuleerde nucleaire explosies bijna het hele noordelijk halfrond binnen de eerste week in stratosferisch roet was verzwolgen. In twee weken tijd was roet het zuidelijk halfrond binnengevallen.
“dat is de kracht van black carbon,” zei Coupe. “Hij hokt heel snel hoog en verspreidt zich heel, heel snel.”
de onderzoekers keken naar veranderingen in wereldwijde gemiddelde temperaturen, straling en neerslag over een periode van 15 jaar na een nucleaire oorlog. Coupe zei dat hun resultaten kunnen worden samengevat in één woord: grim.”ons onderzoek toont aan dat in dit VS/Rusland kernoorlog scenario, nucleaire winter zou gebeuren,” zei hij, eraan toevoegend dat de modellen tonen een bijna 10°C vermindering van de wereldwijde gemiddelde oppervlaktetemperatuur, extreme veranderingen in neerslag, en een 90% vermindering van het groeiseizoen over vele delen van de middenplaatsen.om de zaken in perspectief te plaatsen, Coupe zei dat de temperatuurverandering van pre-industriële tijden tot vandaag slechts 1°C was. “maar in de nucleaire winter nadert het 10°C onder het klimatologische gemiddelde na 2 of 3 jaar.”
zonnestraling, niet alleen belangrijk voor oppervlaktetemperaturen maar ook voor fotosynthese, daalt snel. Binnen de eerste paar jaar van een nucleaire winter, “er is ongeveer een 75% daling van de oppervlaktestraling—dat is aanzienlijk,” zei Coupe.
Precipitatiepercentages zijn niet beter, en globale gemiddelden dalen ongeveer 58% na roetinjectie in de stratosfeer. Patronen van regenval ook verschoven, met inbegrip van de verzwakking of het verdwijnen van moessons en nieuwe regenval over woestijngebieden.
Worst-Case Scenario
wat er precies gebeurt tijdens een nucleaire winter is een complex scenario, zei Jon Reisner, een numeriek modelbouwer bij Los Alamos National Laboratory. Reisner was niet betrokken bij de studie, maar onderzoekt hoe nucleaire wapens het mondiale klimaat kunnen beïnvloeden.
” de impact op het klimaat van een nucleaire uitwisseling is nog steeds een onopgelost probleem, ” Reisner zei. Hij voegde eraan toe dat de voorspellingen van de onderzoekers aan de bovenkant van het spectrum voor wereldwijde koeling leken te liggen. “Ze gaan ervan uit dat het ergste, worst-case scenario,” zei Reisner.
Reisner zei dat hij denkt dat de onderzoekers “overdrijven hoeveel roet wordt geproduceerd door branden” en merkte op dat roet geproduceerd door stedelijke branden niet goed wordt begrepen. “De grote vraag is: wat is de werkelijke brandstofbelasting?”Hij merkte op dat de intensiteit en de duur van een brand ook invloed kan hebben op de roetproductie.
hoewel hij vindt dat er meer werk moet worden gedaan om de wereldwijde klimaateffecten beter te definiëren, merkte Reisner op: “aan het eind van de dag zullen de directe effecten significant zijn—die kun je niet bagatelliseren.”een nucleair conflict tussen de VS en Rusland reikt veel verder dan de twee strijdende Naties, aldus Coupe. “Er zijn ernstige gevolgen als kernwapens werden gebruikt, niet alleen voor de betrokken landen, maar voor de rest van de wereld.”
Coupe hoopt dat hun studie zal helpen regeringen en het leger te informeren bij hun risicobeoordeling van het gebruik van kernwapens. “De beslissingen tussen generaals kunnen de hele wereld jarenlang beïnvloeden,” zei hij.
—Sarah Derouin (@Sarah_Derouin), Freelance Journalist