News: Schneeflöckchen, Grauröckchen
Ruß ist nur ein Teilchen von vielen im globalen Klimapuzzle. Über seinen Beitrag zum Gesamtbild herrscht noch große Ungewissheit. Doch offenbar verleiht er der Erwärmung in den höheren Breiten eine deutlich schwarze Prägung.
Schneeflöckchen, Weißröckchen, wann kommst du geschneit? Alle Jahre wieder dieselbe klingende Frage an die Wetterfrösche, die sie inzwischen mit ersten vorsichtigen Prognosen weißer Weihnachten für manche Regionen beantworten. Nur: so weiß ist Schnee heutzutage nicht mehr. Schon auf dem Weg laden sich die Kristalle allerlei Partikel aus der Luft auf, darunter auch Ruß aus Hausbrand und Verkehr, und schleppen sie mit zu Boden. Selbst unberührter Schnee hoch in den französischen Alpen kann so 100 bis 300 Mikrogramm Kohlenstoff pro Liter Schmelzwasser enthalten. Grönland liegt mit 2 bis 6 Mikrogramm pro Liter schon deutlich darunter, während Weißröckchen in der Antarktis bei 0,1 bis 0,3 Mikrogramm pro Liter noch am ehesten den Namen verdient.
Wird aus Weißröckchen aber Grauröckchen, hat das nicht nur ästhetische und liedtextliche Folgen. Denn die Rußpartikel verändern entscheidend das Reflexionsverhalten von Schnee- und Eisflächen und somit insbesondere in den höheren Breiten das Klima. Ein Faktor, über dessen Einfluss bisher noch sehr viel Unsicherheit herrscht – der aber große Bedeutung erlangen könnte, lassen sich die Ergebnisse von James Hansen und Larissa Nazarenko bestätigen. Denn die Wissenschaftler von der Columbia University folgern aus ihren Analysen und Simulationen, dass Rußteilchen in Eis und Schnee der höheren Breiten womöglich für ein Viertel der globalen Erwärmung seit 1880 verantwortlich sind.
Die Rußteilchen verändern die Rückstrahlung der eis- und schneebedeckten Flächen, indem sie Sonnenstrahlung absorbieren und so die Albedo – also die Rückstrahlung – verringern. Den Daten der beiden Forscher zufolge beeinflussten die kohlenstoffhaltigen Partikel seit Beginn der Industrialisierung die Reflexion in der Arktis um 1,5 Prozent und auf Landflächen der nördlichen Halbkugel sogar um drei Prozent. Eine Studie im Jahr 1993 hatte bereits ergeben, dass allein in den Alpen die 100 Mikrogramm Kohlenstoff pro Liter Schmelzwasser die Albedo um zehn Prozent verringern und die Absorption des Sonnenlichts verdoppeln.
Diese Zahlen könnten noch deutlich höher ausfallen, da die Wissenschaftler einfache Durchschnittswerte angesetzt haben, die Rückstrahlungseigenschaften jedoch von einer ganzen Reihe von Bedingungen abhängig sind: Wo sitzen die Rußteilchen – außen auf oder in den Eiskristallen –, welche Form haben sie, weisen sie Hohlräume auf und vieles mehr. Ganz abgesehen davon zieht eine Veränderung der Albedo zahlreiche positive Rückkopplungsprozesse nach sich, die ebenfalls kaum abzuschätzen sind, alle in allem aber dem Thermometer eindeutig eine Richtung weisen: nach oben.
Das bisher beobachtete Muster der Erwärmung in den höheren Breiten fügt sich gut in eine Erklärung mit Rußteilchen-Effekt: Sie zeigt sich stärker in den Winter- als in den Sommermonaten, und sie reicht bis ins Frühjahr hinein. Allerdings, das mahnen die Forscher selbst, reagieren klimatische Systeme derart auch natürlicherweise auf viele Klima beeinflussende Faktoren, wie zahlreiche Simulationen zeigen. Genauere Analysen wären also notwendig, um die genauen Auswirkungen festzustellen.
Und doch sind sich die Forscher sicher, dass menschgemachtes Grauröckchen auf der Nordhalbkugel klimawirksam war und ist. Denn im Vergleich zur Südhalbkugel müssten dort die eher Temperatur senkenden Sulfat- und Nitrat-Aerosole für eine verlangsamte Erwärmung sorgen. Das aber ist nicht der Fall – und verantwortlich dafür, so argumentieren Hansen und Nazarenko, dürfte wohl unter anderem der Wärme fördernde Ruß sein.
Da es inzwischen sehr effektive Verfahren gibt, Ruß aus Abgasen und Abluft zu entfernen, ließe sich die Kontrolle der schwarzen Klimagefahr technisch recht einfach realisieren. Entsprechende Anstrengungen wären also sehr zu begrüßen, nicht nur des Klimas wegen: Schließlich ist Ruß außerdem gesundheitsgefährdend und beeinträchtigt Tier- und Pflanzenwelt bis hin zur Landwirtschaft. Und wir könnten endlich wieder aus vollem Herzen Schneeflöckchen, Weißröckchen singen.
Wird aus Weißröckchen aber Grauröckchen, hat das nicht nur ästhetische und liedtextliche Folgen. Denn die Rußpartikel verändern entscheidend das Reflexionsverhalten von Schnee- und Eisflächen und somit insbesondere in den höheren Breiten das Klima. Ein Faktor, über dessen Einfluss bisher noch sehr viel Unsicherheit herrscht – der aber große Bedeutung erlangen könnte, lassen sich die Ergebnisse von James Hansen und Larissa Nazarenko bestätigen. Denn die Wissenschaftler von der Columbia University folgern aus ihren Analysen und Simulationen, dass Rußteilchen in Eis und Schnee der höheren Breiten womöglich für ein Viertel der globalen Erwärmung seit 1880 verantwortlich sind.
Die Rußteilchen verändern die Rückstrahlung der eis- und schneebedeckten Flächen, indem sie Sonnenstrahlung absorbieren und so die Albedo – also die Rückstrahlung – verringern. Den Daten der beiden Forscher zufolge beeinflussten die kohlenstoffhaltigen Partikel seit Beginn der Industrialisierung die Reflexion in der Arktis um 1,5 Prozent und auf Landflächen der nördlichen Halbkugel sogar um drei Prozent. Eine Studie im Jahr 1993 hatte bereits ergeben, dass allein in den Alpen die 100 Mikrogramm Kohlenstoff pro Liter Schmelzwasser die Albedo um zehn Prozent verringern und die Absorption des Sonnenlichts verdoppeln.
Diese Zahlen könnten noch deutlich höher ausfallen, da die Wissenschaftler einfache Durchschnittswerte angesetzt haben, die Rückstrahlungseigenschaften jedoch von einer ganzen Reihe von Bedingungen abhängig sind: Wo sitzen die Rußteilchen – außen auf oder in den Eiskristallen –, welche Form haben sie, weisen sie Hohlräume auf und vieles mehr. Ganz abgesehen davon zieht eine Veränderung der Albedo zahlreiche positive Rückkopplungsprozesse nach sich, die ebenfalls kaum abzuschätzen sind, alle in allem aber dem Thermometer eindeutig eine Richtung weisen: nach oben.
Das bisher beobachtete Muster der Erwärmung in den höheren Breiten fügt sich gut in eine Erklärung mit Rußteilchen-Effekt: Sie zeigt sich stärker in den Winter- als in den Sommermonaten, und sie reicht bis ins Frühjahr hinein. Allerdings, das mahnen die Forscher selbst, reagieren klimatische Systeme derart auch natürlicherweise auf viele Klima beeinflussende Faktoren, wie zahlreiche Simulationen zeigen. Genauere Analysen wären also notwendig, um die genauen Auswirkungen festzustellen.
Und doch sind sich die Forscher sicher, dass menschgemachtes Grauröckchen auf der Nordhalbkugel klimawirksam war und ist. Denn im Vergleich zur Südhalbkugel müssten dort die eher Temperatur senkenden Sulfat- und Nitrat-Aerosole für eine verlangsamte Erwärmung sorgen. Das aber ist nicht der Fall – und verantwortlich dafür, so argumentieren Hansen und Nazarenko, dürfte wohl unter anderem der Wärme fördernde Ruß sein.
Da es inzwischen sehr effektive Verfahren gibt, Ruß aus Abgasen und Abluft zu entfernen, ließe sich die Kontrolle der schwarzen Klimagefahr technisch recht einfach realisieren. Entsprechende Anstrengungen wären also sehr zu begrüßen, nicht nur des Klimas wegen: Schließlich ist Ruß außerdem gesundheitsgefährdend und beeinträchtigt Tier- und Pflanzenwelt bis hin zur Landwirtschaft. Und wir könnten endlich wieder aus vollem Herzen Schneeflöckchen, Weißröckchen singen.
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