Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Vermessung der Arktis: Rußpartikeln auf der Spur

12.03.2018

Wissenschaftler starten Flugkampagne im Nordosten Grönlands

Das AWI-Forschungsflugzeug Polar 5 bricht am 15. März auf nach Grönland. Vom äußersten Nordosten der Insel aus untersucht ein internationales Wissenschaftlerteam vier Wochen lang, wie sich die Arktis verändert. In der PAMARCMiP-Kampagne messen sie das Meereis und die Atmosphäre zwischen Grönland und Spitzbergen – am Boden, mit einem Fesselballon und vom Flugzeug aus. Dabei haben sie es vor allem auf Rußpartikel abgesehen.


Frontalansicht eines AWI Forschungsflugzeuges beim Stop in Barrow, Alaska

Foto: Stefan Hendricks/Alfred-Wegener-Institut

Bislang ist Grönland nicht gerade für Flächenbrände bekannt. Doch in einer Torflandschaft im Westen der Insel breitete sich im vergangenen Sommer ein Feuer über mehrere Quadratkilometer aus. Satellitenbilder zeigten die enorme Rauchentwicklung. Sollten solche Brände in der Arktis in Zukunft zunehmen, hätte das selbst für nahezu unbewohnte Regionen Auswirkungen mit ungewissem Ausgang.

Wenn sich Rußpartikel – sogenannter Black Carbon – auf dem Schnee und Eis ablagern, reduziert sich deren Reflexionsvermögen und die Oberfläche absorbiert mehr Sonnenstrahlung. Dadurch wiederum schmilzt das Eis noch schneller als bisher.

Mögliche Brände sind aber nur eine von vielen Quellen für Rußpartikel. „Wir sehen in der Arktis schon jetzt eine deutliche Zunahme der Schifffahrt. Außerdem rückt die Region immer weiter in den Fokus für den Abbau von Ressourcen. Deshalb wollen wir auf unserer Kampagne herausfinden, welche Konsequenzen die damit verbundene Zunahme an Ruß und anderen Aerosolpartikeln mit sich bringen wird“, sagt Andreas Herber, Projektkoordinator am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Die Partikel seien außerdem so klein und leicht, dass sie selbst aus weit entfernten Gebieten in Sibirien oder Nordamerika bis nach Grönland gelangen können.

Rund 30 Wissenschaftler und Techniker aus Deutschland, Dänemark, den Niederlanden und Japan werden in den nächsten vier Wochen von der grönländischen Forschungsstation Villum aus Flugbeobachtungen und Bodenmessungen durchführen und dabei unter anderem Ruß im Schnee und in den Wolken untersuchen.

Die Kampagne PAMARCMiP (Pan-Arctic Measurements and Arctic Climate Model Intercomparison Project) ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs 172 – Arktische Klimaveränderungen.

Ziel des Forschungsverbundes ist es, die Klimaentwicklung in der Arktis mit verschiedenen Methoden und über längere Zeiträume zu beobachten, um die Verlässlichkeit von Modellen zur Vorhersage der beobachteten Erwärmung in der Arktis weiterentwickeln zu können.

Die Ursachen dieser überdurchschnittlichen Erwärmung beruhen auf vielfältigen Faktoren, die das Klima in dieser Region beeinflussen, die aber bisher noch nicht vollständig bekannt sind.

„Die Messungen während PAMARCMiP sind ein wichtiger Baustein im Puzzle der arktischen Klimaveränderung. Eine Zusammenarbeit verschiedener Teilprojekte des Sonderforschungsbereichs hilft uns dabei, Beobachtungen mit Hilfe von Wetter- und Klimamodellen besser zu interpretieren. Außerdem erhoffen wir uns dadurch neue Schlussfolgerungen zum Beispiel über die derzeitigen Quellen und Transportwege von Ruß in die Arktis“, sagt André Ehrlich vom Leipziger Institut für Meteorologie der Universität Leipzig, das diesen DFG-Sonderforschungsbereich koordiniert.

In insgesamt 70 Flugstunden wollen die Wissenschaftler neben dem Ruß und anderen Partikeln noch viele weitere Parameter messen – darunter etwa die Meereisdicke, die als Schlüsselgröße für die Entwicklung des Meereises gilt. „Im Klimasystem spielt nicht nur die Ausdehnung des arktischen Meereises eine Rolle. Wir müssen auch genau wissen, wie dick es ist. Nur dann können wir sagen, ob das Meereis insgesamt weniger wird“, sagt Andreas Herber. Die Messung erfolgt mit einer Meereisdickensonde, dem sogenannten EM-Bird, die an dem Forschungsflugzeug Polar 5 angebracht ist und während des Flugs auf eine Höhe von etwa 10-15 Metern über dem Meereis hinabgelassen wird. Verknüpft man die Messung mit Satellitendaten, lässt sich abschätzen, wie groß die Eismenge insgesamt ist.

Die Flugkampagne wird durch intensive Messungen am Boden ergänzt, die als wichtige Referenz für die Flugzeugmessungen dienen. Hier nehmen die Wissenschaftler etwa Schneeproben, um Korngröße, Reflexionsvermögen und Konzentration der Rußpartikel zu untersuchen. Ferner werden am Boden Messungen zur Häufigkeit von Aerosolpartikeln durchgeführt, die die Bildung und das Gefrieren von Wolken beeinflussen.

Zur Verknüpfung von Boden- und Flugzeugmessungen kommen ein Fesselballon und eine Drohne zum Einsatz, die meteorologische Messungen bis in einer Höhe von 1.000 Metern ermöglichen. „Derartige Untersuchungen sind speziell in der Arktis sehr wichtig, weil wegen der komplizierten Struktur der dortigen Atmosphäre Bodenmessungen alleine nicht aussagefähig sind“, sagt Holger Siebert vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig.

Zum ersten Mal dient während der diesjährigen PAMARCMiP-Kampagne die grönländische Forschungsstation Villum als Basis. Für die Wissenschaftler hat der Standort im äußersten Nordosten Grönlands einen entscheidenden Vorteil: „Hier haben wir ideale meteorologische Bedingungen für unsere Messungen. Es ist fast so, als würde sich die Basis direkt auf dem Meereis befinden. Auf vergleichbaren Kampagnen von Spitzbergen aus mussten wir teilweise erst weite Strecken fliegen, um an die Meereisgrenze zu kommen“, sagt Andreas Herber. Die entfernte Lage ist jedoch auch eine logistische Herausforderung, denn die Forschungsstation Villum ist für die Wissenschaftler und ihre Ausrüstung weder per Schiff noch mit Linienflieger erreichbar.

Weitere Informationen zur Kampagne befinden sich unter:
http://www.ac3-tr.de/overview/observations/pamarcmip-2018/

Hinweise für Journalisten:

Druckbare Fotos und Grafiken stehen Ihnen unter folgendem Link als Download zur Verfügung: https://www.awi.de/nc/ueber-uns/service/presse.html

Ihr wissenschaftlicher Ansprechpartner am Alfred-Wegner-Institut ist: Dr. Andreas Herber (Tel.: +49 (0) 471 4831-1489; E-Mail: Andreas.Herber(at)awi.de).

Ihr wissenschaftlicher Ansprechpartner am Leipziger Institut für Meteorologie ist: Dr. André Ehrlich (Tel.: +49 (0) 341 97 32874; E-Mail: a.ehrlich(at)uni-leipzig.de).

In der Pressestelle des Alfred-Wegener-Instituts steht Ihnen Sebastian Grote (Tel.: +49 (0) 471 4831-2006; E-Mail: sebastian.grote(at)awi.de) für Rückfragen zur Verfügung.

Das Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der gemäßigten sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Ralf Röchert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel
23.05.2018 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

nachricht PM des MCC: CO2-Entzug aus Atmosphäre für 1,5-Grad-Ziel unvermeidbar
23.05.2018 | Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

12. COMPAMED Frühjahrsforum: Innovative Herstellungsverfahren moderner Implantate

28.05.2018 | Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

IAB-Arbeitsmarktbarometer sinkt zum zweiten Mal in Folge

28.05.2018 | Wirtschaft Finanzen

Elektrifizierendes Bettgeflüster von Messerfischen in freier Wildbahn belauscht

28.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Smarte Lösungen für alle Edge-Szenarien

28.05.2018 | CeBIT 2017

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics