Mikroskopischer Klima-Regulator

Sie sind mikroskopisch klein, kaum sichtbar und treten in großen Mengen in der Atmosphäre auf: Aerosolpartikel sind feste oder flüssige Teilchen in einem gasförmigen Gemisch (das Aerosol). Wo sie herkommen, wie sie in der Atmosphäre verarbeitet werden und wie sie das Klima auf der Erde mitbestimmen, dazu nun ein kleines Spezial.

Staub, Dampf, Abgase
Aerosolpartikel, kategorisierbar in Grobstaub und Feinstaub, sind überall: In unserer Luft, die wir täglich einatmen, befinden sich Partikel verschiedener Quellen. Ruß aus Autoabgasen, Staub aus den Wüsten, Kohlenstoff- und Schwefelverbindungen aus Kohlekraftwerken und Brandrodungen, Meersalz aus der Gischt der See - dies sind die am häufigsten vorkommenden Partikel. Hinzu kommen Gemische aus Spraydosen, Pestiziden, Zigaretten... Im Übrigen hat das Rauchen einer Zigarette den selben Effekt auf die Lunge, wie 100 Minuten lang das Einatmen von Abgasen eines laufenden Dieselmotors.

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Gesundheit und Wetter
Das Umweltbundesamt wertet kontinuierlich Daten von Messnetzen aus, um eine Aussage über die Feinstaubbelastung geben zu können. Ursachen für hohe Belastungen sind vor allem die industriellen Abgase aus Osteuropa, welche mit bestimmten Wetterlagen in der Luft zu uns transportiert werden. Unser eigenen Abgase tragen natürlich auch zur Belastung bei.

Inwieweit sich Partikel bzw. Feinstaub in der untersten Schicht der Atmosphäre bei uns in "Atmungshöhe" ansammeln, hängt von der Durchmischung bzw. Stabilität der Atmosphäre ab. Besonders hohe Konzentrationen liegen vor, wenn es windstill ist und wir eine "Inversionslage" haben, also eine Temperaturzunahme nach oben bis zu einer bestimmten Höhe.

Solche "Bodeninversionen" treten vor allem an eisig kalten Wintertagen oder allgemein nach klaren Strahlungsnächten auf, wenn es am Boden kühler wird als in mehreren Hundert Metern Höhe (da die Lufttemperatur dort oben nicht von der Sonnenstrahlung abhängt - die Luft erwärmt sich immer vom Boden aus). Dann bleibt das Aerosol unten in Erdbodennähe, kann nicht nach oben in die freie Atmosphäre entfliehen und belastet unsere Atemwege. Oftmals erkennt man eine graue Dunstschicht am Horizont. In den Medien hört man oft den Begriff "Smog".

Klimaeinfluss
Außer auf unsere Gesundheit haben die Partikel auch auf das Klima maßgebliche Auswirkung. Sie beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde, indem sie die direkte Sonnenstrahlung entweder abschwächen oder verstärken, ebenso wie die vom Boden ausgesandte (Wärme-) Strahlung. Schon an diesem "entweder, oder" merkt man die Schwierigkeit bei der Berechnung der Einflüsse in Klimamodellen. Daher gelten Aerosolpartikel auch als größter Unsicherheitsfaktor in der Klimavorhersage (Quelle: IPCC).

Das Wirken der Teilchen zieht noch weitaus größere Kreise: Als Kondensationskerne in Wolken können sie die Lebensdauer und Dicke der Bewölkung bestimmen, was wiederum den Wasserkreislauf und die Streuung der Sonnen- und Bodenstrahlung beeinflusst, also letztendlich die Temperatur auf der Erde.

Darüber hinaus können sich die Aerosolpartikel mit anderen chemischen Verbindungen in der höheren Atmosphäre vermischen und damit wiederum den Strahlungshaushalt beeinflussen. Dies führt zu komplexen Problemen in der Aerosol-Klima-Wechselwirkung!

Schwierigkeit der Klimaprognose
Es stellt sich also heraus, dass man bei den Berechnungen für künftige Klimaprognosen auf erhebliche Probleme stößt, wenn man die wirksamen Aerosolpartikel mit in die Betrachtungen einbezieht. Insgesamt geht man von einer kühlenden Wirkung auf die globale Temperatur aus. Das bedeutet natürlich nicht, dass wir mehr Partikel in die Atmosphäre pusten sollten, um der vermeintlichen globalen Erwärmung entgegenzuwirken.

Es zeigt viel mehr, dass die aktuellen CO2-Diskussionen ncht ausreichend sind und weitaus mehr Faktoren als nur der industrielle CO2-Ausstoß in einen eventuellen Wandel des Klimas mit hineinspielen.