Weniger Aerosole in der Atmosphäre: Fluch und Segen zugleich

Bereits seit dem Jahr 2000 gehen die Emissionen von Aerosolen wie Ruß, Schwefeldioxid und anderen Luftschadstoffen deutlich zurück. Was ein Segen für die Luftqualität und Gesundheit ist, ist für das globale Klima mit Nachteilen verbunden. Denn die Aerosole in der Atmosphäre entfalten eine deutliche Kühlwirkung und puffern dadurch einen Teil des Strahlenantriebs durch anthropogenen CO2-Emissionen ab. Ihr Rückgang verstärkt daher den Klimawandel.

Technologischer Fortschritt senkt Aerosol-Emissionen

Durch anthropogene Klimagasemissionen sind die globalen Durchschnittstemperaturen bereits um 1,1 Grad im Vergleich zu den präindustriellen Werten gestiegen. Aerosole, die aus Quellen wie Vulkanausbrüchen, dem Ozean und Waldbränden oder aber aus menschengemachten Emissionen stammen, haben eine Wirkung auf das Klima. Dies ist schon länger bekannt. Sie unterstützen den Ozonabbau in der Stratosphäre, begünstigen Wetterextreme wie Dürren oder Starkregen und unterstützen die Bildung kühlender Dunstschleier und Wolken. Wie stark die Kühlwirkung der Aerosole in der Atmosphäre wirklich ist, ist unter Forscher:innen auch weiter ein Streitpunkt.

Ein Team rund um Johannes Quaas von der Universität Leipzig hat nun untersucht, wie groß der aktuelle Kühleffekt der Aerosole ist und wie er sich in den letzten 20 Jahren verändert hat. „Wir haben dafür die Daten der NASA-Satelliten Terra und Aqua analysiert. Sie liefern seit dem Jahr 2000 umfassende Satellitenbeobachtungen der Erde und messen die ein- und ausgehende Strahlung, Wolkenbildung sowie die Aerosolbelastung„, so Quaas. Auf Basis dieser Messdaten hat das Team mithilfe von Klimamodellen dann den Kühleffekt der Aerosole ermittelt.

Vor allem in Europa, Nordamerika und Teilen Asiens haben sich in den letzten Jahrzehnten die Technologien zur Abgasverbesserung deutlich verbessert, was in einer Reduktion der Aerosol-Emissionen führte, so die Forscher:innen. Auch wenn vereinzelte Länder einen deutlichen Anstieg solcher Emissionen zu verzeichnen hatten, hat sich der atmosphärische Gehalt an Aerosolen über die letzten 20 Jahre global gesehen deutlich reduziert.

Weniger Kühlwirkung

Daraus resultierten dann auch deutliche Auswirkungen auf das Klima. „Es gibt klare, robuste und konsistente Signale eines sich verringernden Netto-Einflusses der anthropogenen Aerosole auf das Klima„, so das Team. Seit dem Jahr 2000 habe sich die Kühlwirkung der Aerosole um etwa 0,0172 Watt pro Quadratmeter und Jahr verringert. Im Laufe der letzten 20 Jahre entspricht das einer Verringerung zwischen 0,1 und 0,32 Watt pro Quadratmeter – je nachdem, welches Modell man zugrunde legt.

Die atmosphärischen Aerosole kompensieren damit die entsprechende Menge an Strahlungsenergie der Sonne nicht mehr. Im Vergleich dazu hat der Strahlungsantrieb, der durch anthropogene CO2-Emissionen verursacht wird, im selben Zeitraum etwa um 0,6 Watt pro Quadratmeter zugenommen.

Allerdings ist auch jetzt noch ein deutlicher Kühleffekt messbar. Ohne die anthropogenen Aerosol-Emissionen stünden wir nun statt bei 1,1 Grad Erwärmung gegenüber den präindustriellen Werten bei 1,6 Grad.

Allerdings kann die Lösung wohl kaum sein kann, die Aerosol-Emissionen wieder zu steigern. „Ganz im Gegenteil: Aerosole sind schädlich für Menschen und Umwelt und sollten deshalb weiter reduziert werden„, so Quaas. Die Ergebnisse zeigen allerdings umso deutlicher, wie wichtig die Senkung der CO2-Emissionen ist, so die Forscher:innen.

via Universität Leipzig