Strahlungseffekt von Mineralstaub in der Atmosphäre untersucht

Deutsche Wissenschaftler sind dem Staub und den Auswirkungen auf die Klimaveränderung auf der Spur. Die 40-köpfige Forschergruppe hatte sich für sechs Wochen am Rande der Sahara in Südmarokko aufgehalten, um die Zusammensetzung und die Verteilung von Sand- und Staubteilchen in der Luft zu untersuchen. Ziel der Forschungsarbeit ist die Frage, wie sich der Staub, der jährlich in die Atmosphäre gelangt, auf das Weltklima auswirkt.

„Bisher ist unbekannt, wie sich die eineinhalb Mrd. Tonnen von Staub und Sand auswirken, die jährlich von den Wüsten der Erde in die Atmosphäre gelangen – ob sie zum Temperaturanstieg auf unserem Planeten beitragen oder ihm entgegenwirken“, so Lothar Schütz vom Institut für Physik der Atmosphäre an der Universität Mainz im pressetext-Interview. Ziel der Arbeit sei es gewesen, meteorologische Situationen mit wenig Staub und solche mit Staubstürmen messtechnisch zu erfassen. Das Forscherteam hatte Messcontainer im Atlas-Gebirge auf knapp 4.000 Meter Höhe aufgestellt, die dort aufgezeichneten Daten gesammelt und mit nach Deutschland gebracht. „Jetzt brauchen wir ein Jahr Zeit, um die Daten und vor allem die gesammelten Proben komplett auszuwerten“, sagt Konrad Kandler von der TU Darmstadt. Dann hoffen die Experten etwas mehr über die Strahlungswirkung von Staub und Sand sagen und vielleicht auch etwas über ihren Einfluss auf unser Klima.

„Sahara-Staub wird bis zu 5.000 Meter hoch in die Atmosphäre getragen und zieht über den Atlantik bis in die Karibik oder auch in den Amazonas“, erklärt der Physiker. Dabei erreichen diese Staubwolken gigantische Ausmaße bis zu einer halben Mio. Quadratkilometer. „Die Frage ist, welchen Einfluss dieser Transport von Staub auf die Strahlungsbilanz in der Atmosphäre hat, denn dieser Staub ist auch Träger und Deponiefläche von Gasen.“ Es könnte sein, dass in dieser Höhe Prozesse stattfinden, die dem Temperaturanstieg entgegenwirken. „Staubpartikel tragen zur Wolkenbildung bei und sie können Sonnenstrahlung in den Weltraum rückstreuen oder aber die Energie speichern, je nachdem, ob es sich um helle oder dunkle Partikel handelt.“ Insgesamt gelangen jährlich rund fünf Mrd. Tonnen Staubteilchen oder Aerosolpartikel in die Atmosphäre. „Der Großteil davon stammt aus natürlichen Quellen, ein Teil davon ist aber von Menschen verursacht. 60 Prozent der 1,5 Mrd. Tonnen Staub stammen aus dem Wüstenkomplex der Sahara“, erklärt Schütz. „Während der anhaltenden Dürreperiode in der Sahelzone der letzten Jahrzehnte wurde die weltweite Staubproduktion möglicherweise um ein Drittel erhöht, ohne dass dies in den bisherigen Abschätzungen zur Klimaveränderung berücksichtigt wurde.“

In weiterer Folge wollen die Wissenschaftler diesen Staubwolken mit Flugzeugen nachfliegen, um festzustellen, wohin sich diese Massen bewegen. Der Wissenschaftler ist mit der Datenerhebung aus der Expedition zufrieden. „Wir werden auch für die Computersimulationen der Kollegen die Angaben liefern können, die zur Verbesserung der Modelle gebraucht werden“, so Schütz. Zudem erwartet sich der Forscher auch mehr Aufklärung über dieses Phänomen, das auch in Asien auftritt. „Wir wissen, dass diese Staubwolken auch in Zentralasien auftreten und im Pazifik abregnen. Die Wirkung dort ist ähnlich, allerdings ist die Dimension verschieden.“ Schütz und sein Team gehören zur Forschergruppe SAMUM.