Schmutzpartikel in der Atmosphäre, sogenannte Aerosole, kühlen als Wolkenkondensationskeime das Klima ab: Je mehr Wolkentröpfchen sich um die Schmutzpartikel bilden, umso weniger Sonnenlicht dringt durch eine Wolke hindurch. Das kühlt das Klima ab, auch wenn der Effekt vom erwärmenden Treibhauseffekt überlagert wird. Bisher war es schwierig, verlässliche globale Aussagen über diese Klimawirkung zu treffen und die Anzahl der Wolkenkondensationskeime zu messen. Das ist nun Forschenden der Universität Leipzig gemeinsam mit Kollegen der Universität zu Köln und des SRON Netherlands Institute for Space Research durch Fernerkundungsbeobachtungen mit Satelliten gelungen.
Man muss Simulationen mit Satellitenmessungen kombinieren und die Aerosolkonzentration in der Nähe des Erdbodens nehmen. Alle anderen Methoden führen zu größeren Fehlern“, fasst Prof. Dr. Johannes Quaas, Professor für Theoretische Meteorologie an der Universität Leipzig, die Ergebnisse der gerade im Fachjournal „Science Advances“ veröffentlichten Studie zusammen.
Die Forschenden nutzten dafür den Unterschied zwischen der nördlichen und der südlichen Erdhalbkugel, denn die Kontinente sind ungleich verteilt: Es gibt viel mehr Land im Norden, wo außerdem mehr Industrie angesiedelt ist. Auch bei der Luftverschmutzung gebe es einen großen Unterschied zwischen der Nord- und der Südhemisphäre. Daraus könne man Rückschlüsse auf die Rolle der Luftverschmutzung für Wolken ziehen, so Quaas. Mit diesen neuen Erkenntnissen seien genauere Vorhersagen darüber möglich, wieviel sich das Klima in den nächsten Jahrzehnten erwärmen wird.
„Im Ergebnis schätzen wir, dass dieser Effekt der Aerosole auf Wolken etwa ein Viertel des menschengemachten Treibhauseffekts kompensiert hat“, erklärt der Meteorologe.
Diese Abkühlung fällt allerdings mit verbesserter Luftqualität weg, denn Aerosole sind kurzlebig. Sie werden nach etwa einer Woche aus der Atmosphäre ausgewaschen. Dagegen verbleibt Kohlendioxid über viele Jahrhunderte in der Atmosphäre.
Leipzig ist Quaas zufolge ein wichtiges Zentrum zur Erforschung dieser Effekte, insbesondere in der Zusammenarbeit zwischen Universität Leipzig und dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung. „Wir untersuchen solche Dinge mit vielfältigen Methoden, von Labormessungen bis zu globaler Klimamodellierung“, sagt er. Grundlage dieser jüngsten, im Jahr 2022 begonnenen Studie waren Satellitenbeobachtungen der US-Weltraumbehörde NASA und der niederländischen SRON sowie Klimasimulationen.
„Es bleiben viele offene Fragen rund um Aerosole und Wolken“, betont Prof. Quaas. In dem von der EU geförderten Forschungsprojekt „CleanCloud“ wollen die Forschenden im nächsten Schritt unter anderem herausfinden, wie sich Gewitter verändern, wenn sich die Luftqualität weiter verbessert und die Wolken sauberer werden.