Arktischer Dunst – Wissenschaftler aus Deutschland und Japan erforschen Aerosole

Schmutzpartikel aus den Industriegebieten werden seit Jahrzehnten zunehmend über der Arktis gemessen. In den Winter- und Frühjahrsmonaten treten sie dort verstärkt als sogenannter „Arctic Haze“ (Arktischer Dunst) auf und bilden gelblich-braune bis grau-schwarze Schleier in der Polarluft. Diese Dunstschleier haben auch Auswirkungen auf unser Klima.

Forscher des Alfred-Wegener-Instituts Bremerhaven (AWI) starten deshalb am 05. März von Nagoya (Japan) zusammen mit japanischen Kollegen in Richtung Nordpol, um während einer zweiwöchigen Kampagne umfangreiche Messflüge über der zentralen Arktis durchzuführen.

Die feinen Staub- und Flüssigkeitspartikel (Aerosole) in der Luft haben zwei Wirkungen: Einerseits reflektieren sie das auf der Erdatmosphäre auftreffende Sonnenlicht, andererseits tragen sie zur Wolkenbildung bei und haben somit einen entscheidenden Einfluss auf unser Klima. Beide Effekte führen zu einer Abkühlung auf der Erde. Auf den ersten Blick scheinen die Aerosole also einer möglichen Klima-Erwärmung entgegenzuwirken. Allerdings vermuten Wissenschaftler, dass die Partikel zur Destabilisierung des Klimas, zum Beispiel zu starken Stürmen oder anderen Wetterextremen führen können.

Bereits im Frühjahr 2000 fand unter Beteiligung von Wissenschaftlern des AWI eine erste internationale Messkampagne ASTAR (Arctic Study of Tropospheric Aerosol and Radiation) im Raum Spitzbergen statt. Chemische Analysen zeigten, dass in Schichten, in denen viele Aerosole auftreten, der Anteil an giftigen Schwermetallen drastisch zunimmt. So fanden die Forscher hier im Vergleich zur klaren Polarluft die Konzentrationen der Metalle Blei und Cadmium um das Drei- bis Fünffache erhöht.

Das derzeitige internationale Projekt AAMP2002 (Arctic Airborne Measuring Program) wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und vom japanischen Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Sport und Kultur unterstützt und ist zunächst für sechs Jahre befristet. Die japanischen Forscher arbeiten am nationalen Polarinstitut in Tokio und an den Universitäten in Sapporo und Nagoya.

Die Wissenschaftler wollen diesmal, zusätzlich zu chemischen Analysen, den Transport und die Verteilung der Aerosole großräumig untersuchen. Die gewonnenen Daten werden anschließend genutzt, um in einem Modell den Einfluss der arktischen Aerosole auf das Klima abzuschätzen. Das dafür eingesetzte Forschungsflugzeug des Typs Gulfstream II ist mit speziellen Messsystemen zur Bestimmung der optischen Eigenschaften, der chemischen Zusammensetzung sowie der Teilchenanzahlen der Aerosole ausgerüstet. Neben den transarktischen Flügen zur Bestimmung der räumlichen Verteilung werden von amerikanischen Wissenschaftlern der NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) Messungen zur Höhenverteilung der Aerosole in der Nähe von Pt. Barrow (Alaska) durchgeführt. Außerdem werden die deutschen und japanischen Wissenschaftler bei Bodenmessungen in Ny-Ålesund (Spitzbergen) von schwedischen (MISU- Meteorologisches Institut der Stockholmer Universität) und norwegischen (NPI – Norsk Polar Institute) Forschern unterstützt.