Die Welt wird dunstiger

Dunst und Smog über der chinesischen Stadt Harbin (Foto: imago)

Ob Ruß aus Bränden, Feinstaub aus Abgasen oder Schwefeltröpfchen aus Vulkanausbrüchen: Schon heute beeinflussen Schwebstoffe in der Atmosphäre unser Wetter und Klima. Doch in Zukunft könnte der Dunstschleier in unserer Atmosphäre noch dichter werden, wie Forscher prognostizieren: Weil vielerorts durch den Klimawandel seltener Regen fällt, werden die Aerosole nicht mehr ausgewaschen. Als Folge könnte vor allem in unseren Breiten im Sommer der Himmel trüber werden.

Aerosole sind winzige feste oder flüssige Schwebstoffe, die von der Erdoberfläche in der Atmosphäre eingetragen werden. Viele von ihnen sind natürlichen Ursprungs, wie beispielsweise Wüstenstaub, Schwefelverbindungen aus Vulkanausbrüchen oder die organischen Mikropartikel, die mit der Meeresgischt in die Luft gelangen. Ein großer Teil der Aerosole ist jedoch menschengemacht, darunter der Ruß aus Brandrodungen oder Sulfate und Feinstaub aus Verkehrs- und Industrieabgasen. Mit den Winden werden diese Schwebstoffe in der Atmosphäre verteilt und bilden einen Dunstschleier, der nicht nur die Luftqualität beeinflusst, sondern auch das irdische Klima. So gilt vor allem Ruß als Faktor, der die Erwärmung der Atmosphäre verstärkt. Seine Partikel absorbieren einfallende Sonnenstrahlung und heizen sich und ihre Umgebung dabei auf. Umgekehrt gelten Schwefelaerosole eher als Kühlmittel: Sie bilden helle Schleier, die das Sonnenlicht reflektieren und dadurch abkühlend auf das Klima wirken.

Klimawandel bringt mehr Aerosole

Aber es gibt auch eine umgekehrte Rückkopplung, wie Robert Allen von der University of California in Riverside und seine Kollegen nun berichten. Demnach hat der Klimawandel seinerseits einen messbaren Einfluss darauf, wie lange die Aerosole in der Atmosphäre bleiben und damit, wie stark sie sich anreichern. Für ihre Studie nutzten die Forscher acht verschiedene Atmosphären- und Klimamodelle, um die Entwicklung der Aerosolfracht bis zum Jahr 2100 vergleichend zu ermitteln. Sie gingen dabei von einem business-as-usual- Klimaszenario aus, bei dem Treibhausgasemissionen und  Klimaerwärmung bis zum Ende dieses Jahrhunderts kaum gebremst zunehmen werden.

Das Ergebnis: "Unsere Arbeit zeigt, dass nahezu alle Schwebstoffarten durch den anthropogenen Klimawandel zunehmen werden", berichtet Allen. Demnach wird die Luft im Jahr 2100 rund 20 Prozent mehr Ruß und organische Kleinstpartikel enthalten und rund zehn Prozent mehr Schwefelaerosole. Aber auch natürliche Schwebstoffe wie Salzkristalle aus der Meeresgischt oder Staub werden um bis zu fünf Prozent zunehmen. Die Modellsimulationen verrieten auch, wo die Aerosolbelastung am höchsten sein wird: "Die größte Zunahme bei der Sulfatbelastung wird in den Sommermonaten über den mittleren und tropischen Breiten der Nordhalbkugel auftreten – ausgerechnet dort, wo sie ohnehin schon relativ groß ist", berichten die Forscher.  Ähnliches gilt auch für Ruß und andere menschengemachte Aerosole. Für die Ballungsräume vieler Industrie- und Schwellenländer könnte dies bedeuten: Mehr dicke Luft und trübe Dunstschleier statt blauem Himmel.

Auswaschung funktioniert nicht mehr

Auf den ersten Blick erscheint dieses Ergebnis fast paradox: "Klimamodelle zeigen schließlich, dass der Klimawandel global zu mehr Niederschlägen führen wird", sagt Allen. "Das sollte die Aerosol-Belastung eigentlich senken, weil der Regen die Schwebstoffe auswäscht." Doch wie die detaillierten Simulationen enthüllten, gilt dieses Plus an Niederschlägen nur global und im Durchschnitt betrachtet. Sieht man jedoch genauer hin, wird es einige Regionen der Erde geben, in denen besonders die großflächigen Regenfälle in Sommer abnehmen. In den mittleren Breiten der Nordhalbkugel könnte es dadurch im Juni, Juli und August je nach Modell um 20 bis 40 Prozent weniger regnen, sagen die Forscher. "Zudem wird die Häufigkeit von Regenfällen global gesehen abnehmen." Damit jedoch können die Aerosole immer seltener durch diese Reinigungsmechanismen der Atmosphäre ausgewaschen werden. "Das Ergebnis sind mehr Schwebstoffe in der Luft", so Allen.

Für Allen und seine Kollegen sind die Folgen klar: Wird nichts getan, dann haben unsere Nachkommen in gut 80 Jahren nicht nur mit den Folgen einer wärmeren Welt zu kämpfen. Sie werden zudem ziemlich verdreckte Luft atmen und gerade in Ballungsräumen unter dichten Dunstglocken leben. "Striktere Reduktionen bei den Schwebstoff-Emissionen werden daher nötig sein, um eine einigermaßen gute Luftqualität im Rest des 21. Jahrhunderts zu erhalten", meint Allen. Hinzu kommt: Zumindest ein Teil der zusätzlichen Aerosole könnte den Klimawandel weiter anheizen – ein klassischer Teufelskreis.

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