Aerosole - Aero? was? - Teil 2

Seit dem vergangenen Jahr ist von ihnen vor allem in Bezug auf die aktuelle Corona-Pandemie in den Medien die Rede - "Aerosole". Wie die kleinen Teilchen unser Leben prägen, lesen Sie im Thema des Tages vom heutigen Dienstag.

Im ersten Teil zum Thema des Tages am vergangenen Mittwoch (19.05.2021; siehe
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2021/5/19) wurden die winzigen Partikel, die in fester oder flüssiger Form in der Luft oder in einem anderen Gasgemisch vorkommen und als Aerosole bezeichnet werden, bereits vorgestellt. Sie können sowohl aus natürlich Quellen stammen als auch menschengemacht sein. Der Fokus lag in der vergangenen Woche vor allem auf Aerosolen, die dem Menschen unter bestimmten Umständen Schaden zufügen oder Krankheiten auslösen können. Und so ist es nicht verwunderlich, dass man sich die Frage stellt, ob den Aerosolen ein eher negatives Image anhängt?

Die Antwort: Nein, im Gegenteil! Die Winzlinge prägen unser Leben deutlich stärker, als es auf den ersten Blick scheint: Ein imposantes Beispiel dafür sind die Wolken. Diese könnten in unserer Atmosphäre ohne Aerosole so nicht existieren. Denn es braucht die kleinen Teilchen, damit sich die Wolkentröpfchen in unserer Atmosphäre überhaupt erst bilden können. Sie dienen als sogenannte "Kondensationskeime". Dabei kondensiert Wasser ab einer bestimmten Luftfeuchtigkeit an den Partikeln und es bilden sich winzige Tröpfchen. Je höher nun die Luftfeuchtigkeit ist, desto größer können die Tröpfchen anwachsen. Sie können auch zusammenstoßen und so weitere größere Tröpfchen bilden. So kommt es zur Wolkenbildung und schließlich auch zu Regen. An Aerosolteilchen in höheren Luftschichten bilden sich hingegen Eiskristalle, die schließlich zur Entstehung von Eis- oder Mischwolken und in der Folge dann auch zur Regen- und Schneebildung beitragen. Aerosole spielen also bei unserem täglichen Wetter eine maßgebliche Rolle.

Sehr kleine Aerosole sind beispielsweise auch für farbenprächtige Sonnenuntergänge verantwortlich. Aufgrund ihrer Größe streuen die winzigen Partikel blaues Licht viel stärker als rotes und gelbes Licht. So verliert das direkte Sonnenlicht auf seinem Weg durch die Atmosphäre immer mehr Blauanteile, eine tief stehende Sonne lässt folglich den Horizont gelb-rötlich erstrahlen.

Ein weiteres Beispiel ist der Saharastaub: Während die kleinen Mineralaerosole für den Menschen nicht ganz ungefährlich sein können, sind sie für die Natur teilweise dringend erforderlich. Denn die von starken Winden aufgewirbelten Mineralstaubpartikel aus der Sahara versorgen zum einen Phytoplankton im Atlantischen Ozean, zum anderen auch die Regenwaldböden am Amazonas mit wichtigen Nährstoffen.

Es gibt aber auch Aerosolpartikel, die sich zu therapeutischen Zwecken nutzen lassen. In Seeheilbädern an den Meeresküsten werden winzige Salzwassertropfen durch die Gischt in die Luft gewirbelt. Dabei wird das aufgewühlte Wasser mit unzähligen Luftblasen gemischt, die, wenn sie an der Wasseroberfläche platzen, wiederum Aerosolpartikel aus Meersalz freisetzen. Diesen sagt man grundsätzlich einen positiven Effekt bei Atemwegs- und Hauterkrankungen nach.

Auch die Abwesenheit von schädlichen Aerosolen kann Therapien und Kuren unterstützen. Kurorte beispielsweise weisen eine überdurchschnittlich hohe Luftqualität auf und sorgen für eine Entlastung von den meist ungünstigen Immissionsverhältnissen der Großstadt und Ballungszentren.

Aerosole sind also ganz schön vielfältig. Und genauso fällt auch ihre klimatische Wirkung aus (wobei das genaue Ausmaß und die individuelle Wirkung aktuell in wissenschaftlichen Kreisen sicherlich noch diskutiert wird). Dabei muss auch die Höhe, in der die kleinen Teilchen wirken, beachtet werden. Grundsätzlich kann man aber zusammenfassen: Helle Aerosolteilchen wie etwa Sulfat-Aerosole reflektieren das Sonnenlicht und wirken so kühlend auf das Klima. Dunkle Aerosole mit hohem Absorptionsanteil des Sonnenlichts sind in der Troposphäre vor allem Rußpartikel und Mineralstaub, der in Europa häufig aus der Sahara stammt. Auch Vulkanasche beispielsweise, die bei einem Ausbruch bis in die Stratosphäre emittiert wird, absorbiert das Licht und trägt so zur Erwärmung der unmittelbaren Umgebungsluft in der Stratosphäre bei. Allerdings sorgt dies jedoch gleichzeitig für eine Abkühlung in den darunterliegenden Luftschichten der Troposphäre.

MSc.-Met. Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.05.2021