Der große Unbekannte bei den Klimaprognosen
Baku, den 1. Juli (AZERTAG). Mikroskopisch kleine Wüstenstaubpartikel fliegen Tausende Kilometer weit und beeinflussen das Klima. Doch die genauen Folgen sind kaum erforscht. Das DLR will nun die Klimamodelle präzisieren.
Winzige Partikel aus Abgasen, aus Vulkanausbrüchen und aufgewirbeltem Staub beeinflussen das Klima. Wüstenstaub hat einen großen Anteil daran. Der genaue Effekt ist aber eine der größten Unbekannten in den Klimaprognosen.
Derzeit untersuchen Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) den Sandstrom aus der größten Wüste Sahara bis in die Karibik ganz direkt auch per Flugzeug. Die Ergebnisse sollen Klimamodelle präzisieren, sagte Markus Rapp, Leiter des Instituts für Physik in der Atmosphäre beim DLR in Oberpfaffenhofen bei München.
Die genauen Einflüsse auf die Bewölkung und das Wetter sind schon deshalb unklar, weil verschiedene Mechanismen wirken. „Da gibt es riesengroße Unsicherheiten“, sagte Rapp. „Es geht jetzt darum, die Unsicherheiten signifikant zu reduzieren.“
Klimaerwärmend als auch abkühlend - Die feinen Staubpartikel - Aerosole - absorbieren Sonnenstrahlen, reflektieren sie aber auch - und wirken so sowohl klimaerwärmend als auch abkühlend. Zudem gibt es einen indirekten Effekt. Die Teilchen führen zu kleineren Wassertropfen in den Wolken, verstärken so die Reflexion des Lichts und damit die abkühlende Wirkung. Unklar ist die Stärke dieser Faktoren. Als gesichert gelte nur: „Der Nettoeffekt ist negativ, Aerosole führen insgesamt zu einer Abkühlung.“
Die Teilchen, die bis zu tausendmal kleiner sind als der Durchmesser eines menschlichen Haars, stammen teils aus Abgasen von Industrie und Verkehr, teils aus natürlichen Quellen wie Waldbränden, Vulkanausbrüchen oder eben Wüstenstürmen.
1,5 Milliarden Tonnen Saharastaub - Schätzungen zufolge gelangen jährlich fünf Milliarden Tonnen Aerosolpartikel in die Atmosphäre; dabei nimmt die Staubmenge weltweit zu. Allein der Staub aus der Sahara macht derzeit 1,5 Milliarden Tonnen aus.
Das DLR hat diese Wolken bereits in der Sahara selbst und beim Flug bis zu den Kapverden westlich der afrikanischen Küste untersucht. Beim Saltrace-Projekt (Saharan Aerosol Long-range Transport and Aerosol-Cloud-Interaction Experiment) begleitet das Forschungsflugzeug Falcon nun seit knapp zwei Wochen die Staubwolken bis in die Karibik. „Wir schauen uns an, wie sich der Staub auf dem Flug verändert und wie er in den Tropen ankommt“, sagte Rapp.
Teils werde die Wolke von oben mithilfe von Laserradar untersucht, teils sammle das Flugzeug direkt in der Wolke Staub, der dann auf seine Zusammensetzung untersucht wird. Dritte Komponente sei die Fernerkundung der Wolke durch Satellitenmessung.
Erste Ergebnisse bis Jahresende - Mitte Juli soll das Forscherteam nach Oberpfaffenhofen zurückkehren und bis Jahresende erste Ergebnisse gewinnen. Möglicherweise müssten bisherige Klimaprognosen dann korrigiert werden.
Dass die abkühlende Wirkung der Staubteilchen den Anstieg der Temperatur durch die Treibhausgase jedoch ganz aufwiegen könnte, sei „extrem unwahrscheinlich“.
Forscher an der University of California haben jüngst bereits gezeigt, dass Staub aus der Wüste Taklamakan und sogar aus der Sahara mit Luftströmungen ostwärts um die Erde ziehen und das Wetter an der kalifornischen Sierra Nevada beeinflussen. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal „Science“ veröffentlicht.
Einfluss auf Wolkenbildung und Niederschläge - Staub und biologische Partikel wie etwa Bakterien seien sehr wichtig für die Wolkenbildung und damit auch für Niederschläge. Sie würden als Kondensationskeime dienen, an denen sich Wasser anlagern könne, berichteten die Forscher.
Besonders stark würden sie zu Niederschlägen beitragen, wenn sie als Kristallisationskerne die Entwicklung von Eiskristallen in kalten oberen Wolkenschichten beschleunigten. Diese Eiskristalle könnten besonders schnell zu Niederschlagsteilchen wachsen.
Die Eisbildung in Wolken hänge demnach nicht nur von meteorologischen Faktoren ab, sondern auch maßgeblich vom Vorhandensein von Staub, so die Forscher.
Per Satellitenaufnahmen hatten die Forscher die Herkunft der Partikel zurückverfolgt. Diese wurden vermutlich teilweise in trockenen Regionen wie der Sahara oder der Wüste Taklamakan in China aufgewirbelt und zogen dann ostwärts.
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