Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Staub aus Ackerböden begünstigt Eiswolkenbildung

25.04.2012
Rund zehn Prozent der Erdoberfläche sind Ackerflächen, die bewirtschaftungsbedingt oder zur Regeneration des Bodens auch immer wieder brachliegen.
Durch Bewirtschaftung und Winderosion gelangen Staubpartikel (Aerosole) in die Atmosphäre: Sie beeinflussen die Wolken- und Niederschlagsbildung – und damit vermutlich auch das Klima. Diese Zusammenhänge untersucht eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe am Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Bereich Atmosphärische Aerosolforschung (IMK-AAF) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Wie sich unterschiedliche Partikel (Aerosole) auf Eiswolkenbildung, Niederschlag und Klima auswirken, ist Gegenstand der Forschungsgruppe „Aerosol effects on cloud ice, precipitation and climate“ um Dr. Corinna Hoose am IMK-AAF. „Aerosole dienen als Kondensationskerne, an die sich Wassertröpfchen anlagern – so beginnt die Wolkenbildung“, erklärt Hoose. Besondere Relevanz für ihre Gruppe haben Eiswolken, also Wolken, in denen Aerosole Eiskeime bilden. Denn das kann sich beispielsweise auf das Rückstrahlvermögen der Wolke (Albedo) – und damit auf die Erderwärmung – auswirken. „Während Flüssigwasserwolken, also solche aus Tropfen, als ‚Schutzschild‘ vor der Sonneneinstrahlung kühlend wirken, könnten Eiswolken den umgekehrten Effekt haben“, erläutert Doktorandin Isabelle Steinke.
Zudem, so vermuten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wird die Mehrheit des Niederschlags durch Eiswolken ausgelöst. „Kommt es zur Eisbildung, wachsen die Kristalle schnell, werden schwer und fallen herunter – je nach Temperatur in Bodennähe als Regen oder Schnee“, so Corinna Hoose.

Wie viel Eis eine bestimmte Aerosolsorte und -menge bei welcher Temperatur bildet, untersucht das IMK-AAF in der AIDA-Wolkenkammer (steht für: Aerosol Interactions and Dynamics in the Atmosphere), in der sie Wolken unter atmosphärischen Bedingungen bilden und erforschen können. Isabelle Steinke untersucht zurzeit die Auswirkungen von Ackerboden-Aerosolen. „Lange wurde die Bedeutung von Ackerbodenstaub eher unterschätzt, die Untersuchung von Rußpartikeln und Wüstenstaub stand im Vordergrund“, sagt Corinna Hoose. „Jetzt haben wir jedoch Hinweise, dass auch die Aersole, die von Feldern stammen, durchaus Wirkung haben könnten.“ Derzeit sind etwa zehn Prozent der Erdoberfläche mit Ackerböden bedeckt. Wegen der hohen Weltmarktpreise für Mais und Soja werden zum Beispiel in Südamerika auch weitere Weideflächen in Ackerböden umgewandelt. In Experimenten mit Bodenstaub von einem Acker aus der Nähe von Karlsruhe fand Steinke heraus, dass diese Aerosole möglicherweise sogar noch stärker zur Eisbildung neigen als der bereits als „eisaktiv“ bekannte Wüstenstaub. „Das liegt vermutlich am höheren Gehalt an biologischem Material wie Bakterien, Pilzsporen und Pflanzenrückständen“, sagt die Wissenschaftlerin. Bestimmte Bakterien hätten sich bereits in früheren AIDA-Experimenten als außergewöhnlich eisaktiv herausgestellt.

In den nächsten Monaten wird die Gruppe gemeinsam mit dem Bodenkundler Roger Funk vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) und weiteren, internationalen Forschungspartnern Ackerboden-Aerosole von Feldern aus China, Argentinien und Norddeutschland in AIDA einbringen, um herauszufinden, wie sich unterschiedliche Bodeneigenschaften und Herkunft auf die Eisbildung auswirken.

Ackerbodenstaub-Fahne vor der argentinischen Küste (Satellitenfoto: NASA Earth Observatory, Jeff Schmaltz)

Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Klimamodelle zu verbessern. So arbeitet der Doktorand Matthias Hummel an einer modellgestützten Abschätzung des Einflusses von Ackerbodenstaub in Europa: „Wir erwarten, dass es Einflüsse gibt, deren Umfang einzuschätzen, ist allerdings schwierig: Zwar produzieren zum Beispiel mehr Ackerflächen auch mehr Bodenstaub. Wie viel das im Vergleich zu anderen Einflüssen bei der Eis- und Niederschlagsbildung ausmacht, wissen wir aber noch nicht. Doch auch diese Erkenntnis ist ein Baustein auf dem Weg zu genaueren Klimamodellen.“

Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt entwickelt Strategien und Technologien zur Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen: Dafür erarbeiten 660 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus 32 Instituten Grundlagen- und Anwendungswissen zum Klima- und Umweltwandel. Dabei geht es nicht nur um die Beseitigung der Ursachen von Umweltproblemen, sondern zunehmend um die Anpassung an veränderte Verhältnisse.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Weiterer Kontakt:

Margarete Lehné
Presse, Kommunikation und
Marketing
Tel.: +49 721 608-48121
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

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: 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...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

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