Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pflanzen bremsen die Klimaerwärmung

29.04.2013
Bei steigenden Temperaturen bilden Pflanzen mehr Gase, die zur Wolkenbildung und so zur Kühlung beitragen. Auf diese Weise bremst die Vegetation die Klimaerwärmung.

Dies berichtet ein internationales Forscherteam in der Online-Ausgabe des Fachjournals Nature Geoscience. Der Studie zufolge könnten die Temperaturen in ländlichen, bewaldeten Regionen bis zu 30 Prozent geringer ansteigen als in vegetationsarmen Regionen. Weltweit wird der neuen Untersuchung zufolge die Klimaerwärmung durch diesen Effekt jedoch lediglich um etwa ein Prozent abgemildert.


Die Forscher werteten für die Studie Daten von elf verschiedenen Standorten in Europa, Sibirien, Nordamerika und Südafrika aus. Dazu zählte auch die Forschungsstation des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Melpitz, die 40 Kilometer nordöstlich von Leipzig an einer für das ostdeutsche Tiefland repräsentativen Stelle liegt und Teil des globalen Erdbeobachtungssystem der Weltmeteorologieorganisation WMO ist.
Foto: Gerald Spindler/TROPOS


Der Studie zufolge könnten die Temperaturen in ländlichen, bewaldeten Regionen bis zu 30 Prozent geringer ansteigen. Dazu zählen auch die Wälder Finnlands. Im Foto die Forschungsstation Hyytiälä der Universität Helsinki im Süden Finnlands.
Foto: Juho Aalto/Universität Helsinki

Das Bindeglied sind dabei natürliche Aerosol-Partikel, die sich aus den von Pflanzen gebildeten Gasen bilden. In ihrer Untersuchung konntn die Forscher jetzt erstmals über mehrere Kontinente hinweg zeigen, dass diese Partikel bei steigenden Temperaturen zunehmen. Die Forscher werteten Daten von elf verschiedenen Standorten in Europa, Sibirien, Nordamerika und Südafrika aus. Dazu zählte auch die Forschungsstation des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Melpitz, die 40 Kilometer nordöstlich von Leipzig an einer für das ostdeutsche Tiefland repräsentativen Stelle liegt und Teil des globalen Erdbeobachtungssystem der Weltmeteorologieorganisation WMO ist.

Aerosolpartikel, also Teilchen kleiner als ein Mikrometer in der Atmosphäre, können von natürlichen Quellen stammen oder vom Menschen verursacht sein. Sie haben auf zwei Wegen Einfluss auf die Strahlungsbilanz und damit auf das Klima der Erde: Zum einen reflektieren sie trotz ihrer geringen Größe selbst Sonnenlicht. Zum anderen bilden sie aber Keime, auf die Wasser kondensieren kann. So entstehen letztlich Wolkentropfen. Bei den Effekten des so genannten biogenen Aerosols, das von Pflanzen stammt, gibt es jedoch noch viele offene Fragen. Die neue Studie ist daher nur ein Mosaikstein in den komplexen Zusammenhängen zwischen vielen Faktoren, die sich auf den Klimawandel auswirken. Im Gegensatz zu den winzigen Feinstaubpartikeln, die nur mit speziellen Messgeräten, wie sie beispielsweise am Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig entwickelt worden sind, erfasst werden können, sind die in der Studie beschrieben Gase mit den menschlichen Sinnen wahrnehmbar: "Jeder kennt den Duft des Waldes, der aus diesen Gasen besteht", sagt Dr. Ari Asmi von der Universität Helsinki, der an der Studie beteiligt war. Besonders stark zu riechen sind diese Terpene im Sommer in Nadelwäldern. Dann sondern die Bäume mehr von diesen Kohlenstoffwasserstoffverbindungen ab als bei niedrigeren Temperaturen.

Neben den Konzentrationen von Aerosolpartikeln in der Atmosphäre wurden die Konzentrationen von pflanzlichen Gasen und die Temperatur gemessen sowie die Höhe der Grenzschicht bestimmt, die sich als Schlüssel erwies. Die Grenzschicht ist die Luftschicht in Bodennähe, in der sich Gase und Teilchen stark mischen. Die Höhe dieser Schicht ändert sich mit dem Wetter. "Einer der Gründe, dass dieses Phänomen nicht früher entdeckt wurde, ist, dass die Höhe der Grenzschicht sehr schwer zu schätzen ist. Erst vor kurzem wurden die Verfahren dafür so verbessert, das diese Schätzungen nun ausreichend genug an der Realität sind", erläutert Dr. Pauli Paasonen, der an der Universität Helsinki die Idee zu der Studie hatte und inzwischen am International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) in Österreich forscht.

Die neuen Ergebnisse zeigen, dass die Aerosolpartikel biologischen Ursprungs die Temperaturänderungen über den Kontinenten dämpfen. Bei stärker verschmutzten Standorten überwiegen dagegen Partikel aus vom Menschen verursachten Quellen - zumindest für die meisten Teile des Jahres, an denen die anthropogenen Kühlwirkung größer war als die natürliche. Die neuen Erkenntnisse sind daher besonders für waldreiche Regionen wie Sibirien oder Kanada von Bedeutung. „Eine Schlussfolgerung der Studie ist, dass die Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre entscheidend sind für die Klimaeffekte des Aerosols. Außerdem wirken sie sich auch auf die Luftqualität aus”, fasst Prof. Alfred Wiedensohler vom TROPOS zusammen. Die Forscher betonen, dass ohne umfassende Langzeitbeobachtungen diese komplexen Prozesse nicht zu erfassen sind. Bei den Abschätzungen des vom Menschen verursachten Klimawandels und den Veränderungen der Luftqualität sei daher auch die Reaktion der Biosphäre mit zu berücksichtigen.
Katherine Leitzell / Tilo Arnhold

Publikation:
Pauli Paasonen, Ari Asmi, Tuukka Petäjä, Maija K. Kajos, Mikko Äijälä, Heikki Junninen, Thomas Holst, Jonathan P. D. Abbatt, Almut Arneth, Wolfram Birmili, Hugo Denier van der Gon, Amar Hamed, András Hoffer, Lauri Laakso, Ari Laaksonen, W. Richard Leaitch, Christian Plass-Dülmer, Sara C. Pryor, Petri Räisänen, Erik Swietlicki, Alfred Wiedensohler, Douglas R. Worsnop, Veli-Matti Kerminen and Markku Kulmala (2013): Warming-induced increase in aerosol number concentration likely to moderate climate change. Nature Geosciences. doi: 10.1038/NGEO1800.
http://dx.doi.org/10.1038/ngeo1800
Die Untersuchungen wurden gefördert vom Europäischen Forschungsrat ERC (ATMNUCLE), der Akademie Finnland, der Europäischen Kommission (EUCAARI, EUSAAR, ACTRIS, PEGASOS), der Maj-und-Tor-Nessling-Stiftung und der Otto-A.-Malm-Stiftung.
Weitere Infos:
Dr. Pauli Paasonen
International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) & Universität Helsinki
Tel. +43-2236-807-498
http://www.iiasa.ac.at/staff/staff.php?type=auto&visibility=visible&search=true&login=paasonen
sowie
Prof. Alfred Wiedensohler, Dr. Wolfram Birmili
Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS)
Tel. +49-341-2717-7062, -7067
http://www.tropos.de/info/wiedensohler_a.pdf
http://www.tropos.de/info/birmili_w.pdf
oder
Tilo Arnhold, TROPOS-Öffentlichkeitsarbeit
Tel. +49-341-2717-7060
http://www.tropos.de/ift_personal.html

Links:
European Integrated project on Aerosol, Cloud, Climate, and Air Quality Interactions (EUCAARI)
http://www.atm.helsinki.fi/eucaari/
http://www.atmos-chem-phys.net/11/13061/2011/acp-11-13061-2011.html
European Supersites for Atmospheric Aerosol Research (EUSAAR)
http://www.eusaar.net/
Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network (ACTRIS)
http://www.actris.net/
Pan-European Gas-AeroSOls-climate interaction Study (PEGASOS)
http://pegasos.iceht.forth.gr/

Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Ihr gehören zurzeit 87 Forschungsinstitute und wissenschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung sowie zwei assoziierte Mitglieder an. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesamtgesellschaftlich relevante Fragestellungen strategisch und themenorientiert. Dabei bedienen sie sich verschiedener Forschungstypen wie Grundlagen-, Groß- und anwendungsorientierter Forschung. Sie legen neben der Forschung großen Wert auf wissenschaftliche Dienstleistungen sowie Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Sie pflegen intensive Kooperationen mit Hochschulen, Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Das externe Begutachtungsverfahren der Leibniz-Gemeinschaft setzt Maßstäbe. Jedes Leibniz-Institut hat eine Aufgabe von gesamtstaatlicher Bedeutung. Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen etwa 16.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon sind ca. 7.800 Wissenschaftler, davon wiederum 3.300 Nachwuchswissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,4 Mrd. Euro, die Drittmittel betragen etwa 330 Mio. Euro pro Jahr.

Tilo Arnhold | TROPOS
Weitere Informationen:
http://www.leibniz-gemeinschaft.de
http://dx.doi.org/10.1038/ngeo1800
http://www.tropos.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie