INDOEX stellt Klimabeeinflussung durch Luftverschmutzung fest

Nach den vorläufigen Ergebnissen des "Indian Ocean Experiment" (INDOEX), einem Feldversuch zum Untersuchen, wie Luftverschmutzung die Klimaprozesse über dem tropischen Indischen Ozean beeinflußt, haben Luftschadstoffe dramatische Auswirkungen auf das Klima. An INDOEX sind Gro...

Nach den vorläufigen Ergebnissen des "Indian Ocean Experiment" (INDOEX), einem Feldversuch zum Untersuchen, wie Luftverschmutzung die Klimaprozesse über dem tropischen Indischen Ozean beeinflußt, haben Luftschadstoffe dramatische Auswirkungen auf das Klima.

An INDOEX sind Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Indien, die Niederlande, Schweden und die USA beteiligt. Das Experiment wird von einer internationalen Gruppe von über 150 Wissenschaftlern durchgeführt.

Unterstützt wird EUMETSAT, die europäische Organisation für meteorologische Satelliten, durch den METEOSAT-5, einen Stand-by-Satelliten, der aus seiner Position auf 63° Ost verlegt wurde. Das Verlegungsmanöver begann im Januar 1998 und dauerte rund 130 Tage. Nach einigen Missionstests im vergangenen Juni begann die INDOEX-Routinemission dann im Juli.

Asien und der indische Subkontinent, deren gemeinsame Bevölkerungszahl über 2 Millionen beträgt, emittieren große Mengen Schadstoffe, die während des Winters auf der nördlichen Halbkugel von Monsunwinden aus dem Nordosten zum Indischen Ozean transportiert werden. INDOEX untersucht, wie diese Schadstoffe durch die Atmosphäre transportiert werden und wie sie die atmosphärische Zusammensetzung und Sonnenstrahlungsprozesse über dem Meer beeinflussen. Ein Hauptziel ist es, die Auswirkungen synthetischer Luftschadstoffe auf das Klima abzuschätzen.

Vorläufige Ergebnisse zeigen, daß Luftschadstoffe einen drastischen Einfluß auf diese Region haben. Wissenschaftler stellten überrascht fest, daß sich ein dichter bräunlicher Schadstoffdunst von der Meeresoberfläche bis in eine Höhe zwischen 1 km und 3 km erstreckte. Während des sechswöchigen Intensivversuchs bedeckte die Dunstschicht fast ununterbrochen einen großen Teil des Forschungsbereichs. Der betroffene Bereich umfaßt den größten Teil des nördlichen Indischen Ozeans, einschließlich des Arabischen Meers, einen Großteil des Golfs von Bengalen sowie den Indischen Ozean im Äquatorbereich bis zu etwa 5 Grad südlich des Äquators. Der Dunst wird durch hohe Konzentrationen kleiner Partikel, auch Aerosole genannt, mit einer Größe von meistens unter einigen Mikrometern Durchmesser, verursacht. Die Dunstpartikel setzen sich hauptsächlich aus Ruß, Sulfaten, Stickstoffen, organischen Teilchen, Flugasche und Mineralstaub zusammen.

Aufgrund dieser Luftverschmutzung betrug die Sichtweite über dem offenen Meer häufig weniger als 10 km. Eine derartige Sichtweite findet sich gewöhnlich in der Nähe verschmutzter Quellenregionen der Vereinigten Staaten und Europas.

Die Dunstschicht enthält darüber hinaus auch relativ hohe Konzentrationen von Gasen, darunter Kohlenmonoxid, diverse organische Verbindungen und Schwefeldioxid. Die Konzentrationen dieser Gase sind überzeugender Beweis dafür, daß die Dunstschicht durch Luftverschmutzung verursacht wird. Dunstpartikel zerstreuen Sonnenstrahlung, ein Prozeß, der das Sonnenlicht reduziert, das die Meeresoberfläche erreicht, wodurch die Sonnenenergie, die andernfalls das Erdatmosphärensystem erwärmen würde, verringert wird. In der verschmutzten INDOEX-Region verringern die Dunstpartikel die von der Meeresoberfläche aufgenommene Sonnenstrahlung um bis zu 10 %.

Die Schwebestaubpartikel über dem nördlichen Indischen Ozean sind ungewöhnlich dunkel, da sie große Mengen Ruß und anderer Stoffe us unvollständig verbrannten Brennstoffen und Abfällen enthalten. Dunkle Aerosole führen zu einer vermehrten Absorption von Sonnenstrahlung, ein Prozeß, der die dynamischen Eigenschaften der Atmosphäre auf eine Art und Weise beeinflussen kann, die Wetter und Klima verändern könnte.

Die Verschmutzungsaerosole können sowohl die Sichtbarkeit als auch die Wolkenbildung beeinflussen, da Wasserdampf an den Verschmutzungspartikeln kondensiert. Über dem Arabischen Meer und vielleicht in anderen Regionen des nördlichen Indischen Ozeans sind tiefe Wolken meist im Dunst eingebettet, so daß sie oft verdeckt sind.

Wissenschaftler versuchen abzuschätzen, in welchem Ausmaß die Dunstschicht eine Veränderung der Wolkeneigenschaften bewirkt, wie z.B. der Konzentration von Wolkenpartikeln, der Entwicklung von Regen und dem Leuchtvermögen von Wolken.

In Klimaprozessen sind Änderungen im Leuchtvermögen von Wolken wichtig, da sie die Strahlungsmenge ändern kann, die wieder in den Weltraum zurück reflektiert wird.

Es überraschte INDOEX-Wissenschaftler, daß eine derart dichte Verschmutzungsdunstschicht aus Quellen stammte, die sich in mindestens 1 000 oder mehr Kilometer Entfernung befinden. Die Wissenschaftler schlagen vor, daß die im Rahmen des INDOEX beobachteten Luftverschmutzungsereignisse symptomatisch für einen großen Schadstofftransport sein könnte, der in anderen Regionen der Erde stattfinden kann. Im Gegensatz zur Situation über dem nördlichen Indischen Ozean ist die untere Atmosphäre über dem südlichen Indischen Ozean noch bemerkenswert sauber, Dank der innertropischen Konvergenzzone (ITCZ), die zu dieser Jahreszeit rund 5 - 10 Grad südlich des Äquators anzutreffen ist. Die innertropische Konvergenzzone, eine schmale Zone tiefer und aufgeballter Gewitterstürme, die sich über dem wärmsten Teil des Äquatormeeres bildet, fängt schadstoffverunreinigte Luftmassen ab und entfernt einen großen Teil der Schadstoffe durch Regen. Die Wolken der innertropischen Konvergenzzone können aber auch beträchtliche Schadstoffmengen in die obere Atmosphäre bringen, wo sie sich über große Flächen ausbreiten können.

INDOEX ist das erste große internationale Programm, das den Transport und die Auswirkungen von Schadstoffen zwischen ihrer Quelle und ihrer Entfernung über dieser abgelegenen Meeresregion untersucht. INDOEX wird einen Reichtum an wichtigen und einmaligen Informationen zum Erstellen globaler Klimamodelle für die Bewertung der Schadstoffauswirkungen auf das Klima liefern. Diese Messungen im Indischen Ozean sind auch deshalb wichtig, weil sie Emissionen der sich rasch entwickelnden Wirtschaften in diesem Bereich charakterisieren. Mit dem fortgesetzten Wachstum ähnlicher Wirtschaften werden wir wahrscheinlich zunehmende Schadstoffemissionen über dem Indischen Ozean und in anderen Erdteilen erwarten können.

Die INDOEX-Website ist an der folgenden Adresse zu finden:

URL: http://borneo.ucsd.edu