Luftschadstoffe beeinflussen die Entstehung winziger Teilchen (Aerosole) in der Atmosphäre. Je nach ihrer Mischung können Schadstoffe wie Schwefelsäure und Ammoniak die Aerosolbildung reduzieren oder verstärken, zeigt ein internationales Forscherteam im Fachjournal "Science Advances". Das hat Auswirkungen auf das Klima, da die Partikel Sonnenlicht reflektieren und zur Wolkenbildung beitragen.
Die Bildung neuer Aerosolpartikel ist ein komplizierter Prozess. Forscher haben erst vor kurzem begonnen, diesen auf molekularer Ebene zu verstehen. Zu wichtigen neuen Erkenntnissen verhalf ihnen dabei in den vergangenen Jahren das Experiment CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) am Europäischen Kernforschungszentrum CERN. In einem 26 Kubikmeter großen Edelstahltank können die Wissenschafter die Bildung von Aerosolpartikel und Wolken unter extrem präzisen kontrollierbaren Bedingungen untersuchen.
Damit Wasserdampf in der Atmosphäre zu Tröpfchen kondensieren kann, sind Kondensationskeime erforderlich. Solche Keime können aus natürlichen Prozessen stammen, etwa winzige Sandkörner, oder von menschlichen Aktivitäten, etwa Rußpartikel. Sie können aber auch aus organischen Gasmolekülen neu gebildet werden. Diese werden hauptsächlich von Nadelbäumen in größeren Mengen emittiert, vor allem in den großflächigen nördlichen (borealen) Nadelwäldern.
Verstehen, wie die Partikel das Klima verändern
Bis vor einiger Zeit dachte man, dass für die Bildung von Kondensationskeimen aus diesen organischen Verbindungen Schwefelsäure unerlässlich ist. Im CLOUD-Experiment wiesen die Wissenschafter aber vor zwei Jahren nach, dass die organischen Verbindungen auch alleine als Geburtshelfer für Kondensationskeime fungieren können.
Nun zeigte das internationale Forscherteam, dem auch Wissenschafter der Universitäten Wien und Innsbruck angehörten, dass in kontinentalen, mäßig belasteten Atmosphären, etwa in borealen Wäldern, Aerosolpartikel am effizientesten gebildet werden, wenn sowohl Schwefelsäure, Ammoniak als auch organische Stoffe gleichzeitig vorhanden sind. Stickoxide hingegen reduzierten die Menge der neu gebildeten Partikel.
Die Ergebnisse helfen zu verstehen, wie sich die Bildung neuer Partikel und die damit verbundenen Auswirkungen auf das Klima verändern, wenn in Zukunft die Luftverschmutzung durch strengere Vorschriften und bessere Abgasreinigung abnimmt, betonen die Wissenschafter in einer Aussendung.
Service: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aau5363
(APA/red, Foto: APA/APA (dpa/Karl-Josef Hildenbrand))
