Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reflektierende Oberflächen dämpfen Hitzewellen

30.01.2018

Ungepflügte Felder und aufgehellte Städte könnten dazu beitragen, extreme Temperaturen bei Hitzperioden spürbar zu senken, insbesondere in wichtigen Agrarregionen und dicht besiedelten Gebieten Europas und Nordamerikas.

Hitzewellen werden mit dem Klimawandel häufiger. Davon betroffen sind vor allem kontinentale Landstriche und urbane Regionen, die sich im Sommer stark aufheizen. ETH-Forschende beschreiben nun zusammen mit australischen und US-amerikanischen Kollegen einen praktikablen Ansatz, mit dem man extreme Sommerhitze regional durch clevere Landnutzung und städtisches Strahlungsmanagement abkühlen könnte. Ihre Studie ist soeben im Fachmagazin Nature Geoscience erschienen.


Wieviel vom eingestrahlten Sonnenlicht absorbiert und reflektiert wird, hängt von der Beschaffenheit der Oberfläche ab. Diese lässt sich in Landwirtschaft und Agglomeration beeinflussen.

Voika, Serbien / Wikimedia Commons

Mehr Reflexion bricht Temperaturspitzen

Der Ansatz der Wissenschaftler beruht auf veränderten Rückstrahlungseigenschaften von Landoberflächen: So reflektieren Felder, die nach der Ernte nicht umgepflügt werden, deutlich mehr Sonnenstrahlung als gepflügte Äcker. Ähnliches gilt für ausgewählte Getreidesorten und für gezielt aufgehellte Dächer, Strassen und andere städtische Infrastrukturen.

«Mit solchen Massnahmen liessen sich Temperaturextreme in landwirtschaftlichen Regionen und dicht besiedelten Gebieten um bis zu 2 bis 3 Grad Celsius senken», sagt ETH-Professorin für Land-Klima-Dynamik und Erstautorin Sonia Seneviratne. Dabei gilt: Je heisser es wird, desto stärker der Effekt. Die Kühlung wirkt allerdings eher kurzfristig und lokal bis regional, nicht aber global. Dieser regionale Beitrag sei jedoch sehr wichtig, betonen die Wissenschaftler.

Geeignet für Europa und USA, weniger für Asien

Ihre Erkenntnisse haben die Forschenden anhand von Simulationen gewonnen. Mit diesen untersuchten sie, wie sich strahlungsoptimierte Landwirtschaftsflächen und Ballungsräume in Nordamerika, Europa und Asien auf Durchschnittstemperaturen, extreme Temperaturen und Niederschläge auswirken.

Die Modelle zeigten einen vernachlässigbaren Einfluss der Massnahmen auf die Durchschnittstemperaturen, gering veränderte Niederschläge – ausser in Asien –, aber deutlich verringerte Extremtemperaturen. In Asien, Indien und China sanken in den Simulationen auch die Mengen des wichtigen Monsunregens, weshalb der gewählte Ansatz für diese Länder ungeeignet scheint.

Alternative für Klima- und Geoengineering

Die Massnahmen für ein solches Strahlungsmanagement existieren bereits und sind grösstenteils getestet. Sie werden aber nur auf kleiner Skala angewandt oder für andere Zwecke eingesetzt. Im Gegensatz dazu ist fraglich, ob andere klimatechnische Ansätze, die aktuell unter dem Begriff «Geoengineering» zur Anpassung und Vermeidung des Klimawandels kursieren, tatsächlich funktionieren.

Eingriffe wie das Versprühen von Sulfid-Aerosolen in der Atmosphäre, die Düngung des Ozeans mit Eisen oder riesige Spiegel im Weltraum dürften die Klima- und Ökosysteme der Erde unvorhersehbar verändern und die Situation teils noch verschlimmern.

«Regionales Strahlungsmanagement kann effektiv sein, aber wir müssen auch hier allfällige Effekte auf die Nahrungsmittelproduktion, Biodiversität, CO2-Aufnahme, Erholungsgebiete und vieles mehr berücksichtigen, bevor wir es in die Tat umsetzen», sagt Seneviratne. Und gibt zu bedenken: «Auch diese Klimatechnik ist keine Wunderwaffe, sondern nur ein mögliches Instrument von vielen für den Kampf gegen den Klimawandel.»

Literaturhinweis

Seneviratne SI, Phipps SJ, Pitman AJ, Hirsch AL, Davin EL, Donat MG, Hirschi M, Lenton A, Wilhelm M, Kravitz B: Land radiative management as contributor to regional-scale climate adaptation and mitigation. Nature Geoscience, 29. Januar 2017, doi: 10.1038/s41561-017-0057-5

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/01/bodenrefle...

Peter Rüegg | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Wie gefährlich ist Reifenabrieb?
19.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Verbreitung von Fischeiern durch Wasservögel – nur ein Mythos?
19.02.2018 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

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

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

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