Wissenschaftler isolieren "pure" Aerosolpartikel
Umweltingenieuren ist es gelungen, im Rahmen eines von der EU finanzierten Vorhabens unter nahezu unberührten vorindustriellen Bedingungen im abgelegenen brasilianischen Amazonasbecken Aerosolpartikel zu isolieren. Ihre Ergebnisse, so die Forscher, könnten zum Verständnis der Wolkenbildung, der chemischen Unterschiede zwischen natürlichen und verschmutzten Umgebungen sowie des regionalen und globalen Klimawandels beitragen. Die in der Zeitschrift Science beschriebene Forschungsarbeit ist ein Ergebnis des Projekts EUCAARI ("European integrated project on aerosol cloud climate and air quality interactions"), das unter dem Themenbereich "Nachhaltige Entwicklung, globale Veränderungen und Ökosysteme" des Sechsten EU-Rahmenprogramms (RP6) mit 10 Mio. EUR finanziert wurde. Die Luft über dem Amazonasregenwald ist so sauber wie fast an sonst keinem Ort auf der Erde. Aus diesem Grund konnten die Forscher Teilchen messen, die sich relativ frei vom Einfluss menschlicher Aktivitäten in dem Ökosystem des Regenwaldes gebildet hatten. Die Umweltingenieure oder "Archäologen der Luft" hoffen, mithilfe der Studie die Wolkenbildung besser verstehen zu können, die sich auf die Niederschlagsmenge, die Anbaubedingungen sowie auf den Klimawandel auswirkt. "Die reine Luftbewegung über 1.600 Kilometer entsprach im Grunde zwei "Reisetagen", bevor die Luft an unsere Messstelle gelangte", sagte Hauptautor Scott Martin, Gordon-McKay-Professor für Umweltchemie an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) in den USA. Professor Martin erklärte, dass die Forscher durch die "Probenahme auf einem 40 Meter hohen Turm und mithilfe verschiedener Techniken atmosphärische Partikel erkennen und abbilden konnten". Außerdem stellten sie fest, dass "für das Klima sehr relevante Submikron-Partikel auf die Luftoxidation von pflanzlichen Emissionen zurückgeführt werden können bzw. aus sogenannten sekundären organischen Aerosolkomponenten bestehen". Er beschrieb diese als "eine Art flüssige organische Teilchen" und sagte, zum ersten Mal sei es gelungen, eines dieser Teilchen isoliert abzubilden, "weil Teilchen, die in der nördlichen Hemisphäre und in anderen vom Menschen bevölkerten Regionen eingesammelt werden, durch Ruß, Nitrate und andere Schmutzstoffe stark belastet sind". Im unberührten Amazonasbecken konnten die Forscher die Partikelanzahlkonzentrationen der Aerosole von lediglich mehreren Hundert pro Kubikmeter messen - in stark industrialisierten Städten liegt die Partikelkonzentration dagegen bei Zehntausenden Partikeln pro Kubikmeter, weshalb es für Klimaforscher unmöglich ist, irgendwelche Nettoveränderungen zu messen, wenn zusätzliche Teilchen auf natürlichem oder künstlichem Wege hinzugefügt werden. Allerdings, hob Professor Martin hervor, sei es wichtig, dass Wissenschaftler in der Lage sind, solche Veränderungen zu messen. "Diese Partikel beeinflussen die Wolkenbildung und die Wolkenbildung wiederum beeinflusst den Niederschlag, der sich letztlich auf die Pflanzen auswirkt", sagte er. "Das nennen wir einen großen tropischen Reaktor. Alles steht miteinander in Verbindung und durch unsere Forschungen erhielten wir endlich einen wirklichen Einblick in natürliche Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen." Leitender Co-Autor Ulrich Pöschl vom Max-Planck-Institut für Chemie in Deutschland, sagte: "Die neuen Erkenntnisse und Daten helfen uns und unseren Kollegen dabei, die Interdependenz zwischen zirkulierende Aerosolen und Wasser im ungestörten Klimasystem zu verstehen und zu quantifizieren." Er fügte hinzu, dass "ein gründliches Verständnis des ungestörten Klimasystems eine Voraussetzung für zuverlässige Modelle und Vorhersagen der anthropogenen Störungen und deren Auswirkungen auf den Klimawandel ist." Da das Amazonasbecken zurzeit zunehmend erschlossen wird, betont Co-Autor Paulo Artaxo, Professor für Physik an der Universität São Paulo in Brasilien, hätten Wissenschaftler nun die Möglichkeit, den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die Atmosphäre in Echtzeit zu beobachten. "In Brasilien verfügen wir jetzt über noch mehr solides Wissen zur Unterstützung einer nachhaltigen Entwicklung in der Amazonasregion", merkte er an. "Mit Blick auf die Zukunft hoffen wir, die Interaktionsmechanismen zwischen Vegetation und Atmosphäre klären und die wichtigsten natürlichen Rückkopplungsmechanismen erläutern zu können. Dadurch werden wir in der Lage sein, atmosphärische Veränderungen angesichts der anhaltenden Abholzung genau zu überwachen."
Länder
Brasilien, Deutschland, Vereinigte Staaten