Über den Mittleren Osten und Asien gibt es eine gigantische Wolke aus
Feinstaub, die den Meteorologen seit zehn Jahren Kopfzerbrechen
bereitet.
Wie kommen Staubpartikel in dieser Menge in eine Höhe von bis zu 18
Kilometern?
Was für eine Art Staub ist das und vor allem, welchen Einfluss hat er
auf den Klimawandel?
Ein internationales Wissenschafterteam unter Beteiligung der
Klimaforscher des Karlsruher Instituts für Technologie hat jetzt eine
überraschende Entdeckung gemacht.
Der Staub besteht aus verfestigtem Ammoniumnitrat und dieses kommt aus
der Landwirtschaft.
Feinstaub in diesen Höhen hat einen enormen Einfluss auf das Wetter.
Die winzigen Partikel wirken als Kondensationskerne für die Entstehung
von Wolken.
Die Ausdehnungen der vier Kilometer dicken Feinstaubschicht sind
gewaltig.
Die Staubschicht reicht manchmal sogar von Italien, teilweise bis
Japan oder darüber hinaus.
Die Breitenerstreckung praktisch von etwas nördlich vom Äquator bis
mittlere Breiten.
Der KIT-Meteorologe Dr. Michael Höpfner ist Teil eines internationalen
Wissenschaftlerteams, das sich der Lösung dieses Rätsels verschrieben
hat.
Messungen mit einem Höhenflugzeug brachten es an den Tag.
Der Staub besteht aus verfestigtem Ammoniumnitrat.
Ammoniumnitrat ist ein Folgeaerosol von Ammoniak-Emissionen.
Das heißt, man hat zuerst das Gas, was in der Atmosphäre emittiert
wird, das Ammoniak, und das kann dann Ammoniumnitrat oder
Ammoniumsulfat bilden.
Ammoniumnitrat oder Sulfat sind bekannt im bodennahen Bereich, weil
sie wesentliche Anteile des Feinstaubs bilden, den wir alle kennen.
Feinstaub in den Städten, aber auch Feinstaub vor allem da, wo man
landwirtschaftliche Emissionen von Ammoniak hat.
Man ist nie davon ausgegangen, dass sich diese Substanz in diesen
großen Höhen überhaupt aufhalten kann.
Wahrscheinlich ist es die aufsteigende Heißluft in Gewittersystemen
des indischen Monsuns, die das Ammonium in diese Höhen bringt.
Den Mechanismus genauer zu verstehen ist wichtig, weil Feinstaub und
Wolken die großen Unbekannten in den Klimamodellen sind.
Eine der größten Fehlerquellen in diesen Modellen sind Aerosole und
Wolken.
Im Wesentlichen geht man davon aus, dass diese hohen Wolken die Erde
erwärmen.
Bodennahe Wolken kühlen die Erde ab, weil sie keine solare Strahlung
auf dem Boden lassen.
Aber diese hohen Wolken, die halten auch Infrarotstrahlung zurück,
aber sind teilweise durchlässig für die sichtbare Strahlung.
Das heißt, sichtbare Strahlung kann durch und es wird
Infrarotstrahlung zurückgehalten.
Aber das hängt ganz stark davon ab, wie groß sind die Partikel, welche
Eigenschaften haben denn diese Partikel.
Damit wir nicht noch eine unliebsame Überraschung in Sachen
Klimawandel erleben, plädiert Dr. Höpfner für eine permanente
Überwachung der in diesen großen Höhen zirkulierenden Stoffe.
Eine Satellitenmission, mit der wir dann in der gleichen Präzision wie
mit unserem Flugzeug auch global diese ganzen Prozesse beobachten
könnten.
Ammoniak, aber auch viele andere Prozesse, die gerade die obere
Troposphäre, untere Stratosphäre dann beobachten.
Das wäre die Mission Atmosat, die ja bisher jetzt noch nicht
entschieden ist.
Aber ich denke, dass ein globales Bild in Zukunft nötig ist.
Stefan Fuchs, Karlsruher Institut für Technologie.