Kees Floor. Geplaatst in Zenit, mei 2003. Zie ook de versie voor Schip en Werf De Zee. Meer artikelen over stofstormen.

Van tijd tot tijd daalt er uit de lucht boven Nederland en België een geelbruin stof neer dat talrijke inwoners noopt vaker dan gewoonlijk ramen te lappen of de auto te wassen. Het stof is afkomstig uit de Sahara; een zuidelijke stroming over de Middellandse Zee en het West-Europese vasteland voert het in onze richting.
Het stoftransport is op satellietbeelden goed waar te nemen; de stofwolk ligt op de routinematig beschikbare zwart-witbeelden van de Amerikaanse NOAA-satellieten en de Europese METEOSAT als een vitrage over het aardoppervlak, dat erdoorheen zichtbaar blijft. De stofwolk verstrooit het opvallende zonlicht, zodat de tinten van het land en de zee eronder valer zijn en de contrasten vager.

Figuur 1: Stofstorm over de Middellandse Zee, 4 maart 2002. De stofwolk is enigszins bruin van tint en bedekt een groot deel van de Middellandse Zee, Zuid-Italië, Albanië, Griekenland en Turkije. Opname van de Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) op de Amerikaanse satelliet SeaSTAR.

Nieuwe generaties satellieten tonen het verschijnsel nog duidelijker en in kleur. Een mooi voorbeeld van verwaaiend woestijnstof geeft figuur 1. De besneeuwde Alpen zijn daarop duidelijk te herkennen, evenals diverse wolkenpartijen, maar ook de stofwolk is goed te zien. De stofwolk is enigszins bruin van tint en bedekt een groot deel van de Middellandse Zee, Zuid-Italië, Albanië, Griekenland en Turkije . De kleuren van de stofwolk wijken af van de grijsgetinte grauwsluier van door de mens veroorzaakte luchtverontreiniging die zich ten zuiden van de Dolomieten bevindt en over de Adriatische Zee naar het zuiden stroomt. Ook boven Oostenrijk, Hongarije en Joegoslavië is het heiig.
Het Saharastof komt niet altijd onze kant op. Het waait bijvoorbeeld bij oostenwinden de Atlantische Oceaan op, richting Canarische Eilanden (figuur 2). Dat was onder andere het geval in de eerste helft van 2002 tijdens een van de zwaarste stofstormen uit de lokale geschiedenis. Bij westenwinden stroomt het woestijnstof over Sudan, Eritrea, Ethiopië en de Rode Zee (figuur 3), waar het een temperatuurdaling veroorzaakt van 2 graden.

De satellietbeelden maken aannemelijk dat de Sahara kan fungeren als bron voor stof in de atmosfeer. In de meteorologie noemt men de verzameling van dergelijke deeltjes, die overal - meestal minder zichtbaar dan op bijgaand satellietbeeld, - in grote concentraties in lucht aanwezig zijn, het atmosferisch aerosol. Metingen bevestigen dat woestijnen en andere droge gebieden, die gezamenlijk een derde deel van het landoppervlak beslaan, een belangrijke leverancier vormen van aerosoldeeltjes. Het gebied van de Sahara en de Sahel is van al die streken de grootste stofbron; andere bronnen zijn bijvoorbeeld Midden-Azië, het Arabisch Schiereiland, Australië en het zuidwesten van de Verenigde Staten.
Het stof wordt tijdens stofstormen van het aardoppervlak losgemaakt door de wind; dergelijke stormen komen ieder jaar voor, zij het in sterk wisselende frequentie en intensiteit. De minimaal vereiste windsnelheid voor het losmaken van het stof van het aardoppervlak hangt onder andere af van de samenstelling, de structuur en de vochtigheid van de bodem; de orde van grootte waaraan gedacht kan worden is windkracht 4 op de standaardhoogte voor windwaarnemingen, 10 m boven het aardoppervlak. De diameter van de deeltjes die worden meegevoerd loopt sterk uiteen: van 0.1 tot 0.0001 mm. Het aantal stofdeeltjes kan in de buurt van de brongebieden oplopen tot enkele duizenden per cm3; de deeltjes verblijven maximaal twee weken in de lucht en kunnen in die tijd een afstand hebben afgelegd van enkele duizenden km. De uit de woestijnen afkomstige deeltjes kom je dan ook vrijwel overal ter wereld tegen; de verspreiding ervan is dus veel ruimer dan je bij het zien van stofwolken op satellietfoto's in eerste instantie geneigd zou zijn te concluderen. Zo wordt Saharastof aangetroffen tot in Ierland, Florida en Mexico-City, terwijl stof uit Azië de westkust van der Verenigde Staten kan bereiken.

Het uit woestijnen afkomstige aerosol speelt een rol bij talrijke processen, zowel binnen de meteorologie als daarbuiten. Zo vormt het een van de belangrijkste bronnen van mineralen voor het leven in de oceaan en beïnvloedt het de 'gezondheid' van koraalriffen. Bij kinderen kan het woestijnstof de gezondheid eveneens raken door ademhalingsmoeilijkheden te veroorzaken. Bovendien werd onlangs ontdekt dat bepaalde types ziekten zich kunnen verspreiden doordat ziektekiemen zich aan het woestijnaerosol hechten en tot op grote afstand worden meegevoerd. Het woestijnstof heeft ook gevolgen voor de chemische samenstelling van de atmosfeer door het absorberen van gassen en het afschermen tegen ultraviolette zonnestraling.

Het atmosferisch aerosol, dat zoals gezegd voor een belangrijk deel afkomstig is van de woestijnen, doet ook van zich spreken in het onderzoek van weer en klimaat. Het aerosol absorbeert zonnestraling én verstrooit het zonlicht. Daardoor hangt de invloed op de warmtehuishouding van de dampkring niet alleen af van de eigenschappen van het aerosol, maar tevens van het terugkaatsingvermogen van het onderliggende aardoppervlak. Daarnaast is er een beïnvloeding van de warmtehuishouding via een wisselwerking met bewolking; wolkenvorming, neerslagvorming en de optische eigenschappen van wolken hangen samen met het atmosferisch aerosol. Klimatologen die de invloed van woestijnstof op de warmtehuishouding van de aarde goed willen inschatten, moeten dus niet alleen weten hoeveel woestijn-aersol er gemiddeld genomen in de lucht zit, maar ook waar het zich bevindt en hoe de wisselwerking met bewolking in zijn werk gaat. De hoeveelheid woestijstof hangt bovendien af van de omvang van de stofbronnen. Door menselijke activiteit, zoals landbouw en ontbossing, is het 'stofareaal' op aarde in omvang toegenomen en neemt het nog steeds toe; sommige schattingen noemen 30-50% van het stof in de atmosfeer een direct gevolg van menselijk ingrijpen aan het aardoppervlak. Het stofareaal reageert op eventuele klimaatveranderingen; het dijt uit bij verdroging en wordt minder effectief als het vaker regent.

Het satellietbeeld van figuur 1 is afkomstig van de SeaSTAR satelliet. Deze satelliet cirkelt op een hoogte van ruim 700 km rond de aarde. Aan boord bevindt zich slechts één waarnemingsinstrument: de Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), bedoeld voor onderzoek aan de oceanen en als prototype van toekomstige generaties satellietsensoren. De beide andere satellietbeelden werden vanaf dezelfde hoogte gemaakt door de MODIS (moderate resolution imaging spectroradiometer) op de Amerikaanse satellieten Terra en Aqua van het Earth Observing System (EOS) van de ruimtevaartorganisatie NASA.

Literatuur:
Sokolik, I.N., 2003, Dust; in: Holton, J.R., Curry, J.A. & Pyle, J.A., Encyclopedia of Atmospheric Sciences, Vol2, Amsterdam, Academic Press.