Messflüge: Forschungsprojekt: Der Monsun als Schadstoff-Staubsauger

Der Monsun bringt asiatischen Regionen regelmäßig heftige Regenfälle. Und er wirkt sich weit darüber hinaus aus - bis in entfernte Regionen wie Europa. Wie genau, wollen Jülicher Forscher in einem Projekt mit zahlreichen anderen Wissenschaftlern herausfinden.

Mit Messflügen über Europa und dem Nordpazifik wollen Wissenschaftler den Einfluss des asiatischen Monsuns auf das Klima der Nordhalbkugel der Erde erforschen. Dafür schauen sich Experten der Mainzer Johannes Gutenberg-Universität, des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz und des Forschungszentrums Jülich in einem größeren Verbund von Forschern die Zusammensetzung der Luftmassen in bis zu 15 Kilometern Höhe an.

Für das Projekt "PHILEAS" steigt ein Flugzeug noch bis in den Oktober hinein vom bayerischen Oberpfaffenhofen aus und von Anchorage im US-Bundesstaat Alaska aus bis in die untere Zone der Stratosphäre auf. Im Fokus der Messungen dort sind unter anderem winzige Partikel, die Tausende Kilometer transportiert wurden.

Grob gesagt sorgen große Gewittersysteme des Monsuns und die spezielle Strömung in der Höhe in den Sommermonaten dafür, dass verschmutzte Luftmassen aus Südostasien in die Höhe katapultiert werden und dort bis nach Europa gelangen. Es vollzieht sich ein gigantischer Transport von Treibhausgasen und Aerosolen als einem Gemisch aus Schwebeteilchen. Der Monsun fungiere wie ein riesiger Staubsauger oder Fahrstuhl, erklärte der Leiter der Gruppe für Flugzeugmessungen am Institut für Physik der Atmosphäre der Mainzer Universität, Peter Hoor.

Geschaut wird bei den Messungen auch auf das Vorkommen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid, Methan und Ethan in der Stratosphäre. Methan entstehe viel im Reisanbau in Fernost und sei ein sehr guter Marker für Monsunluft, erklärte Hoor. Zudem seien bei früheren Messungen in der Stratosphäre Aerosole mit Ammoniumnitrat entdeckt worden. "Das war neu", sagte Franziska Köllner vom Institut für Physik der Atmosphäre in Mainz. Derartige Konzentrationen an Ammoniumnitrat seien davor nur in bodennahen Schichten beobachtet worden. Ammoniak und Stickoxide seien zu einem beträchtlichen Teil auf landwirtschaftliche Prozesse und andere Emissionen auf dem indischen Subkontinent zurückzuführen.

"Der Strahlungseffekt der Aerosole in dieser Höhe ist bislang weitgehend unverstanden", sagte Köllner. Es gebe Indizien, dass sie wie ein Schirm wirken und Sonneneinstrahlung abhalten, also kühlend auf die Erde wirken - ein gegenteiliger Effekt wie beim Wasserdampf. Die Aerosolpartikel können demnach gleichzeitig auch einen Effekt auf die Wolkenbildung haben, die in dieser Höhe wiederum erwärmend wirken können - es geht also um ein komplexes Zusammenspiel.

Quasi als Nebeneffekt sollen Messwerte auch darüber Aufschluss geben, wie die Waldbrände in Kanada die Zusammensetzung in der Stratosphäre beeinflusst haben. Auch durch solche Feuer könnten Aerosole und Verschmutzung in Höhe von zwölf Kilometern gelangen - vom Grundprinzip her vergleichbar mit dem Effekt des asiatischen Monsuns. Es gehe bei dem Projekt nicht um Auswirkungen auf das am Erdboden direkt spürbare Wetter, erklärte Hoor - also nicht um Wolkenbildung oder Niederschläge, sondern um längerfristige klimatische Wandel.

Zum Forschungsprojekt PHILEAS