Russpartikel verändern Wolken und Klima

Eine Studie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) hat laut ihrer Medienmitteilung gezeigt, dass alternde Russpartikel in der Atmosphäre die Wolkenbildung stärker beeinflussen als bisher bekannt war. Forschende des Institute for Atmospheric and Climate Science konnten mithilfe des Supercomputers Piz Daint erstmals simulieren, dass sie sich auf Wolkenbildung und Erderwärmung auswirken. Die Studienergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

Russpartikel entstehen bei der Verbrennung fossiler Stoffe. Bereits bekannt war, dass sie in der Atmosphäre oder als Ablagerungen auf Schnee- und Eisflächen die kurzwellige Strahlung der Sonne absorbieren und so die Klimaerwärmung antreiben. Doch verbinden sie sich während ihres Alterungsprozesses in der Atmosphäre mit Ozon oder Schwefelsäure, verändern sie ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Dies hat zur Folge, dass sich bei einer Verdoppelung des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre im Vergleich zur vorindustriellen Zeit weniger tiefliegende Wolken bilden. Sie verdunsten schneller, die relative Luftfeuchtigkeit sinkt. Dadurch erreichen mehr kurzwellige Strahlen die Erde und erwärmen sie. Umgekehrt entweicht weniger Wärmestrahlung von der Erde in den Weltraum, weil sich in Zirruswolken mehr Eiskristalle bilden. Dadurch werden sie weniger durchlässig.

Wenn sich also der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre gegenüber der vorindustriellen Zeit verdoppele, führe allein diese Art der Russalterung durch Ozon und Schwefelsäure zu einer um 0,4 bis 0,5 Grad höheren Erderwärmung, heisst es in der Mitteilung. Infolgedessen werde der Wasserzyklus weiter beschleunigt und der globale Niederschlag weiter zunehmen.

Weitere Studien, in die auch Aerosole von Waldbränden, Flugzeug- oder Automotoren einbezogen werden, könnten ein noch klareres Bild über die Auswirkungen der Russ-Aerosole geben. „Das“, so David Neubauer, wissenschaftlicher Programmierer der Forschungsgruppe, „käme nicht nur der Klima und der Luftqualität zugute, sondern auch der Gesundheit der Menschen“. mm