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Klimatologie: Monsun schickt Schmutz um die Welt

Luftverschmutzung
Im Jahr der Weltwirtschaftskrise rauchten die Schlote der Kraftwerke Indiens und Chinas kräftig weiter. Wohin der ausgestoßene Drecks auch weht, haben nun William Randel vom National Center for Atmospheric Research in Boulder und seine Kollegen nachvollzogen: Die Monsunzirkulation reißt Ruß, Sulfate, Stickoxide und andere Luftschadstoffe in die Stratosphäre, wo sie dann mehrere Jahre um die Erde reisen.

Blausäure über Indien | Die Monsunzirkulation reißt große Mengen an Blausäure in die Stratosphäre: Die Karte zeigt die entsprechenden Konzentrationen in 16,5 Kilometer Höhe, wobei rot und gelb hohe Werte anzeigen. Die Pfeile deuten die Strömungsrichtung in dieser Atmosphärenschicht an.
In den Tropen findet ein permanenter Austausch zwischen unteren und höheren Atmosphärenschichten statt – also zwischen Tropo- und Stratosphäre: Über die so genannte Brewer-Dobson-Zirkulation steigen Luftmassen und darin enthaltene Aerosole auf. Welches Ausmaß dieser Transport erreicht, beobachtete Randels Team mit Hilfe von Satellitenmessungen am Beispiel der Blausäure (Cyanwasserstoff). Über dem Reinluftraum Ozean gelangt demnach mit der Brewer-Dobson-Zirkulation nur relativ wenig Blausäure in die Stratosphäre, was sich an Land ändert: Zum einen kräftigt die Monsunzirkulation den Aufstieg, zum anderen entsteht beispielsweise über Indien sehr viel mehr Cyanwasserstoff, das bei den zahlreichen Vegetationsbränden der Region freigesetzt wird.

Diese markante Spur wiesen die Forscher in jedem Sommer der von ihnen untersuchten Jahre zwischen 2004 und 2009 nach, wenn die Monsunzirkulation zum asiatischen Kontinent einsetzt. Einmal in der Stratosphäre angelangt, zieht sich die Spur der Schmutzfracht zuerst in den tropischen Breiten rund um die Erde und zweigt von dort dann teilweise in höhere Breiten ab. Neben der Blausäure betrifft dies auch die klassischen Schadstoffe Ruß, Stickoxide und Sulfate, deren Ausbreitung die Wissenschaftler für ganz Asien in einem Modell simulierten. Demnach gelangen sie in einem breiten Gürtel von Indien bis Indonesien und China über die Monsunzirkulation in die Stratosphäre.

Was sie dort oben anrichten, müsse aber noch besser aufgeklärt werden, mahnt Randel an: Schwefelverbindungen können beispielsweise zum Ozonabbau beitragen oder als Art Sonnenschirm die Sonneneinstrahlung am Erdboden verringern. Auf Grund des rasanten wirtschaftlichen Aufholprozesses der asiatischen Nationen rechnet der Experte jedenfalls damit, dass die Belastung zukünftig noch stark zunimmt. (dl)

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  • Quellen
Randel, W. et al.: Asian Monsoon Transport of Pollution to the Stratosphere. In: Science 10.1126/science.1182274, 2010.

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