Steigen die Temperaturen, produzieren Pflanzen mehr Schwebeteilchen, haben Forscher beobachtet. Die Aerosole fördern die Bildung von Wolken - in Waldregionen könnte die Erderwärmung erheblich gebremst werden.
Die Temperaturregulierung der Erdatmosphäre ist um ein spannende Detail reicher: Pflanzen können mit steigenden Aerosolemissionen der Erderwärmung entgegenwirken, berichten Forscher der Universität Helsinki. Höhere Temperaturen würden den Ausstoß sogenannter biogener Aerosole durch Pflanzen fördern. Dabei handelt es sich um flüchtige organische Verbindungen. Die Aerosole wiederum verstärkten die Wolkenbildung in der Atmosphäre und hätten somit eine kühlende Wirkung, schreiben Pauli Paasonen und seine Kollegen im Fachblatt "Nature Geoscience".
"Jeder kennt den Duft des Waldes", sagt Ari Asmi. Dieser Geruch entstehe, weil Pflanzen verschiedene Gase emittierten. Diese biogenen Aerosole fungierten als Kondensationskeime, in der Luft könnten sich mehr Wolken formen. Weil Wolken aber das Sonnenlicht teilweise ins Weltall zurückwerfen, würde die Atmosphäre weniger stark erwärmt. Es handele sich um eine negative Rückkopplung, schreiben die Forscher.
Die Abläufe in der Atmosphäre sind hochkomplex. In den vergangenen Jahren hatten Wissenschaftler auch positive Rückkopplungen beim Klimawandel beschrieben, beispielsweise bei Treibhausgasen aus natürlichen Quellen. Geoforscher fürchten, dass ab einem bestimmten Schwellenwert gigantische Mengen bisher gefrorenen Methans aus Permafrost- und Meeresböden entweichen könnten. Das Gas ist etwa 20-mal klimawirksamer als Kohlendioxid.
Das Team um Paasonen hatte den Zusammenhang zwischen Temperatur und Aerosolkonzentration an elf Messpunkten in Europa, Asien, Afrika und Nordamerika untersucht. Die Messungen liefen meist über mehrere Jahre und ergaben eine Korrelation von Aerosolmenge und Temperatur.
"Das rettet uns nicht"
Die beobachtete negative Rückkopplung ist in ihrer Wirkung global gesehen allerdings klein. Der Temperaturanstieg werde dadurch weltweit nur um ein Prozent verringert, schreiben die Forscher. "Das rettet uns nicht vor der globalen Erwärmung", sagt Paasonen.
Lokal kann der Effekt aber durchaus bedeutend sein. In ländlichen Gebieten oder Wäldern, wo biogene Aerosole viel wichtiger sind als Partikel und Gase aus Industrie und vom Verkehr, kann der Temperaturanstieg um bis zu 30 Prozent geringer ausfallen. Besonders in Regionen wie Finnland, Sibirien und Kanada könne die negative Rückkopplung den Temperaturanstieg "substantiell verringern", schreiben die Forscher.
Die Wirkung von Aerosolen gehöre zu den wichtigsten Unsicherheiten in Klimamodellen, betonen sie. Wenn man die zugrunde liegenden Mechanismen besser verstehe, könne man diese Unsicherheiten verringern und schließlich auch die Klimamodelle verbessern.
SPIEGEL-ONLINE | hda
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Begriffe
Schwebstaub bzw. Aerosole sind luftgetragene feste und/oder flüssige Partikel, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern eine gewisse Zeit in der Atmosphäre verweilen. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Luftchemie und bei Strahlungsprozessen in der Atmosphäre. In der Wissenschaft werden sie international als Particulate Matter (PM) bezeichnet.
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| Abbildung: Schwebstaub und Aerosole in der Atmosphäre | lubw.baden-wuerttemberg.de |
Was sind primäre Aerosole?
Primäre Aerosole werden als Teilchen direkt in die Umwelt emittiert. Sie entstehen
Natürlich: Winderosion des Bodens, Baum- und Graspollen, Waldbrände, Seesalz.
Künstlich: Partikel aus dem Verkehr (Dieselruß, Reifenabrieb), aus Feuerungsanlagen (Holz-, Kohle, Ölheizungen), Bau- und Erntetätigkeiten.
Was ist Ruß?
Der Begriff „Ruß" ist aufgrund unterschiedlicher Entstehungsprozesse und Erscheinungsformen weder im chemischen noch im physikalischen Sinn klar definiert. In Abhängigkeit von seinen Entstehungsbedingungen hat er eine mehr oder weniger komplexe Zusammensetzung aus flüchtigen und nicht flüchtigen organischen Verbindungen und Polyaromaten (organic carbon = OC) sowie aus elementarem Kohlenstoff (elemental carbon = EC). Da es sich bei „Ruß" um luftgetragene, feste, meist kolloidale Teilchen handelt, spricht man auch von Rußpartikeln. Rußpartikel sind primäre Aerosole, die bei der nicht vollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe wie z.B. Dieselkraftstoff, Heizöl, Holz oder Kohle entstehen. Die Hauptrußquellen sind in Baden-Württemberg Dieselkraftfahrzeuge und Hausbrand.
Was sind sekundäre Aerosole?
Sekundäre Aerosole werden aus gasförmigen Substanzen in der Atmosphäre durch chemische Reaktionen in einem zweiten Schritt - also sekundär - gebildet.
Sekundäre organische Aerosole natürlichen Ursprungs entstehen zum größten Teil aus leicht flüchtigen organischen Verbindungen wie z. B. den Terpenen, welche von Bäumen (überwiegend Nadelbäumen) emittiert werden, aber auch aus der Holzfeuerung und Verbrennung fossiler Brennstoffe. Diese werden durch Oxidation in schwerer flüchtige Substanzen umgewandelt, die dann auf luftgetragenen Partikeln kondensieren.
Sekundäre anorganische Aerosole bilden sich aus Ammoniakemissionen (der Landwirtschaft, zu einem kleineren Teil von Kraftfahrzeugen mit 3-Wege-Katalysator), Schwefeldioxid- und Stickstoffdioxid-Emissionen (von Heizungsanlagen und Verkehr) sowie den leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen (von Industrie und Verkehr).
http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/18784/