Skyer forurenset av eksos fra skip: et fenomen som kan påvirke lokale klimaprosesser langt utenfor polarområdet

L 'ArcticForskere har i årevis gjentatt at Arktis varmes opp tre til fire ganger raskere enn det globale gjennomsnittet. Hvert år mister vi omtrent 71 000 kvadratkilometer arktisk sommeris, og det blir verre: som fremhevet av FNs klimapanel (IPCC) i sin Spesialrapport om havet og kryosfæren i et klima i endring, mister også Arktis sin «Flerårig» is, den tykkeste og mest motstandsdyktige. Sammenlignet med 1980-tallet har over 90 % av den forsvunnet, erstattet av tynn sesongis som er mer utsatt for å smelte om sommeren.

I en slik sammenheng er økningen av sjøtrafikk I polarområdene er det betydelig bekymring. Åpningen av en stabil arktisk rute vil legge et enestående menneskeskapt press på de sårbare arktiske økosystemene, inkludert eksponering for ulike typer forurensning, inkludert atmosfæriske utslipp. Faktisk kan eksosgasser fra skip endre skykjemi polar, med konsekvenser som går langt utover den arktiske regionen.

Miljøpåvirkningen av angrepet på de arktiske sjørutene

Åpne Nordsjøruten Det vil kreve utvikling av støttende infrastruktur, som for øyeblikket ikke eksisterer, og kapasitet til å bygge tunge isbrytere, muligens atomdrevne, en teknologi som for øyeblikket bare har én global aktør: Russland. Likevel er sjøtrafikken gjennom Arktis økt med 40 % de siste 12 årene og forventes å håndtere et globalt handelsvolum innen 2100 høyere enn Suez- og Panamakanalene.

Det er ikke bare et spørsmål om å unngå kriser som den i Hormuz, men om god gammeldags økonomi: ifølge nyere studier er faktisk den nordlige sjøruten og Nordvestpassasjen, gjort lettere farbar av smeltingen av den arktiske isen, tilbyr en avstandsbesparelser på opptil 30–40 % for ruter mellom Øst-Asia og Nord-Europa sammenlignet med tradisjonelle ruter. Til dags dato består imidlertid mesteparten av den arktiske sjøtrafikken av fiskefartøy og fartøy beregnet på utvinning av lokale ressurser. Men det er også bekymring for flere og flere cruiseskip som bringer hundrevis av turister om gangen til områder som mangler nødvendig sosial og avlastningsinfrastruktur, noe som økte med 123 % mellom 2013 og 2025.

Sjøtrafikkens innvirkning på et av de mest sårbare og viktige økosystemene på planeten er ødeleggende: i tillegg tilstøyforurensning som forstyrrer ekkolokaliseringen av arktiske sjøpattedyr og den økende risikoen for treff med skip med høy tonnasje, er det bekymring for mulig introduksjon av fremmede arter gjennom ballastvannet til fartøy og risiko for oljesølDet er nesten umulig å rydde opp etter et oljesøl i Arktis, og tungolje – giftig for fisk, fugler og pattedyr – kan forbli fanget under isen i flere tiår. Men det finnes en annen type forurensning som kan påvirke det arktiske klimaet: utslipp fra skip innvirkning på atmosfærisk kjemi i polarområdet.

En forskning født av «uønskede data»

Ifølge data fra Det internasjonale rådet for ren transport (ICCT) og Arktisk råd, mellom 2015 og 2019, utslipp av svart karbon (Sot) fra skip i Arktis har økt med 85 %, med effekter som er uforholdsmessig store i forhold til de i andre regioner i verden. Men problemet er mer komplekst. En fersk studie utført av Julia Schmale e Benjamin Heutte av EPFL, publisert den Environmental Research Letters, fant at utslipp fra ett enkelt skip økte den lokale strålingskraften til skyer med opptil 22 prosent, noe som betyr at skyene beholdt betydelig mer varme enn under normale forhold.

Forskerne oppdaget dette fenomenet ved å følge sporet som ble indikert av noen «uønskede» data samlet om bord på forskningsfartøyet Nordstjernen, på et oppdrag i Arktis mellom 2019 og 2020. EPFL-forskerne ønsket å måle lokale naturlige aerosoler og forurensning transportert fra middels breddegrader til polarområdene. De oppdaget imidlertid at mye av dataene deres var forurenset av selve forskningsfartøyet. Vedvarende vind som blåste fra samme retning store deler av året hadde ført Polarsterns eksosutslipp mot prøvetakingspunktene:

«Seksti prosent av dataene våre var forurenset av vårt eget skip. Skipets tilstedeværelse endret atmosfæren, og vi målte effekten av den.»

forklarer Schmale.

«I motsetning til det relativt rene arktiske miljøet, produserte skipets utslipp toppkonsentrasjoner 10 til 100 ganger høyere enn typiske bakgrunnsnivåer»

legger Heutte, doktorgradsstudent ved Extreme Environment Research Laboratory, til. Og dette til tross for at Polarstern utelukkende ble drevet av lavsvovelholdig marin dieseldrivstoff, introdusert i 2020 av forskriftene fra Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen for å forhindre dannelse av ultrafine partikler, metallpartikler og sulfater.

Skip i Arktis og skyenes kjemi

Som forskerne påpeker, har flere studier vist lav påvirkning av skipsutslipp på skyer ved bruk av drivstoff med lavt eller ultralavt svovelinnhold, men noe annet skjer i Arktis. Schmale og Heutte har målte konsentrasjonen av partikler, størrelsesfordelingen deres og antallet kondensasjonskjerner som skydråper dannes rundt, og integrerer dataene deres med dataene fra andre forskningsgrupper:

«Vi brukte svart karbon for å forstå forurensning fra skipet og andre kjemikalier»

forklarer Schmale. Andre studier har vist at utslipp fra skip fører til en økning i de numeriske konsentrasjonene av skydråper assosiert med en reduksjon i gjennomsnittsstørrelsen på dråpene, noe som forårsaker den såkalte Twomey-effekten, noe som øker skyens evne til å reflektere solstråling (fenomenet er enkelt å forklare: flere dråper, mer overflateareal, større evne til å reflektere lys).

EPFL-forskere målte skyenes følsomhet for eksos fra skip i sommersesongen, perioden da mest skipstrafikk er konsentrert. Og resultatene er ikke oppmuntrende. Som Schmale forklarer,

Forurensede skyer kan fungere som et teppe. De varmer opp overflaten mer enn en ren sky. I vårt tilfelle oppdaget vi at en forurenset sky kan føre til akselerert smelting av havis. Til tross for at vi bruker et av de reneste drivstoffene, med en svært lav svovelkonsentrasjon, observerer vi en betydelig innvirkning. Bruk av rent drivstoff er et skritt i riktig retning, men det er ikke nok.

Her er tre innsikter som kan interessere deg:

Nordvestpassasjen: seilbarheten er fortsatt uforutsigbar
Kondensstriper, svovel og aerosoler: dette er det nye klimapuslespillet innen flyging.
IMO Netto-null: Trump blokkerer utslippsavgift for marine kjøretøy