Aerosole, winzige Schwebstoffe in der Atmosphäre, waren bisher scheinbar unberechenbar: Manchmal förderten sie die Wolkenbildung, manchmal jedoch hemmten sie diese. Jetzt haben Wissenschaftler erstmals herausgefunden, warum. Offenbar ist die Färbung – hell oder dunkel – der Schwebstoffe entscheidend, so die Ergebnisse der in „Science“ veröffentlichten Studie.
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Wolken sind nicht nur Teil des globalen Wasserkreislaufs, sie spielen auch eine entscheidende Rolle für die Klimaentwicklung: Wolken schirmen einerseits die Erdoberfläche vor der Sonneneinstrahlung ab und absorbieren die eingestrahlte Energie, andererseits tragen sie dazu bei, die von der Erde abgestrahlte Wärme in der Atmosphäre zu halten. Aerosole, Schwebstoffe gelangen beispielsweise durch die Emission von Schadstoffen, durch Staub oder Asche in die Atmosphäre. Hier können sie als Kondensationskerne dienen und die Wolkenbildung fördern – oder auch nicht.
Um diese rätselhafte Doppelrolle der Aerosole zu lösen, führten Lorraine Remer und Yoram Kaufman vom Goddard Space Flight Center der NASA in Kalifornien und Ilan Koren vom Weizmann Institut im israelischen Rehovot eine umfassende Erhebung der Atmosphärenzustände an 17 Standorten weltweit durch. Die Orte, darunter Peking, Rom, Washington und Mexico City, sind Teil des von der NASA unterstützten Messnetzes „Aerosol Robotic Network“, in dessen Rahmen an 200 Orten weltweit regelmäßig automatisch die Sonneneinstrahlung gemessen wird.
Bei der Auswertung der Daten zeigte sich – egal woher die Messungen stammten – überall das gleiche Muster: Wenn helle, Licht reflektierende Aerosole in der Atmosphäre vorherrschten, gab es auch viele Wolken. Deutlich weniger Wolken registrierten die Messinstrumente immer dann, wenn dunklere, Licht absorbierende Aerosole dominierten. „Wenn die Mischung der Aerosole mehr Sonnenlicht absorbiert, verhindert es effektiver die Bildung von Wolken. Wenn die Schadstoffaerosole heller sind und weniger Energie absorbieren, haben sie die gegenteilige Wirkung“, erklärt Remer. „Die Wahrscheinlichkeit, dass ein so konsistentes Verhältnis zwischen Aerosolen und ihren Auswirkungen auf Wolken auf einem anderen Faktor beruht, ist sehr gering“, ergänzt Koren.
Diese neuen Erkenntnisse bringen auch die Klimaforscher einen großen Schritt vorwärts. Denn für die Modellierung des zukünftigen Klimas stellte die sich ständig verändernde Wolkendecke einen großen Unsicherheitsfaktor dar. Mithilfe der neuen Daten schätzten Koren und Kaufman nun, dass die Wolkenbedeckung weltweit um rund fünf Prozent netto ansteigen könnte. In Gebieten mit hoher Luftverschmutzung könnte dies die regionalen Temperaturen und die Wasserverfügbarkeit verändern.
(NASA, 17.07.2006 – NPO)
