Wüstenstaub fördert Eisbildung in Wolken

(CONNECT) Ein internationales Team von Forschenden unter Leitung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) hat anhand von Satellitenbeobachtungen aus 35 Jahren neue Erkenntnisse über den Zusammenhang von Staub und Eisbildung gewonnen. Mineralische Staubpartikel, die vom Wind aufgewirbelt und in die obere Atmosphäre getragen werden, können gemäss einem Bericht zur Studie zu Eiskristallen gefrieren. Die damit angestossene Wolkenvereisung beeinflusst die Menge an reflektiertem Sonnenlicht und die Niederschlagsmenge. Die Forschenden sehen in dem „subtilen Mechanismus" ein „wichtiges Puzzleteil“ für künftige Klimamodelle.

Die Bildung von Eis aus Staub ist abhängig von der Umgebung. In Wüstenregionen mit geringer Wolkenbildung und einer starken Bewegung von heisserer Luft kann das Vereisen unterdrückt werden, im Gegensatz zu nördlichen Regionen mit Wolken oft in einem Temperaturbereich knapp unter dem Gefrierpunkt, wo der Vereisungsvorgang häufiger sei. „Dort, wo mehr Staub ist, ist es viel wahrscheinlicher, dass Wolken im oberen Bereich gefrieren“, wird Diego Villanueva, Postdoktorand für Atmosphärenphysik an der ETH und Erstautor der Studie, zitiert. Für die aktuelle Studie wurden Wolken aus unterkühltem Wasser und Eis untersucht, die sich zwischen minus 39 Grad und null Grad Celcius bilden und typisch seien in mittleren und hohen Breiten.

Laut dem Forschungsbericht arbeiten Wissenschaftler schon lange am Zusammenhang zwischen Staub in der Luft und der Häufigkeit von Eis an der Wolkenoberfläche. Jahrzehntelang sei das Gefrieren von Tröpfchen im Mikromassstab untersucht worden. Nun liege erstmals ein Nachweis in globalem Massstab vor, wonach die Wolkeneisbildung demselben Muster folgt wie das Gefrieren von Tröpfchen. Diese Faktoren seien wichtige und bislang fehlende Referenzgrössen für präzisere Klimamodelle.

Die Studie zeigt nach den Worten von Co-Autorin Ulrike Lohmann, Professorin für Atmosphärenphysik an der ETH Zürich, erstmals, „dass Satellitenmessungen der Wolkenzusammensetzung mit dem übereinstimmen, was wir aus dem Labor wissen“. Für die Forschungsgruppe stehe fest: „Winzige Staubkörner aus fernen Wüsten tragen dazu bei, die Wolken über unseren Köpfen zu formen und mit ihnen die Zukunft unseres Klimas." ce/heg