Die Luftverschmutzung durch Treibhausgase verdeckt die austrocknende Wirkung von Aerosolen

Um die Umwelt zu schützen, wurden die Emissionen schädlicher Aerosole reduziert, aber ihre langfristige austrocknende Wirkung hat die durch Treibhausgase verursachte Zunahme der Niederschläge überdeckt. Wenn die Aerosol-Emissionen zurückgehen, können die Niederschlagsextreme zunehmen.

In einer neuen Arbeit untersuchten Forscher, wie die vom Menschen verursachten Emissionen von Aerosolen und Treibhausgasen wie Schwefeldioxid, das bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht, den Niederschlag in den Vereinigten Staaten beeinflussen.

Maskierungseffekt

Treibhausgase wie Kohlendioxid sollten die Niederschläge verstärken; ihre Freisetzung erwärmt die Atmosphäre, wodurch sich die Ozeane erwärmen und mehr Wasser verdunstet, während sich die Wasserdampfmenge in der Atmosphäre erhöht, was zu mehr Regen führt.

Aberfür einen Großteil des 20. Jahrhunderts zeigten die Daten keine Zunahme der Niederschläge. Bis in die 1970er Jahre wurde die erwartete Zunahme extremer Niederschläge durch die austrocknende Wirkung von Aerosolen ausgeglichen, fanden Forscher des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) heraus.

"Dies ist das erste Mal, dass wir wirklich verstehen können, was die Veränderung der Niederschlagsextreme in den kontinentalen USA verursacht", sagt Mark Risser, Forscher am Berkeley Lab und einer der Hauptautoren der Nature Communications Studie.

Mit der Einführung des Clean Air Act wurde die Luftverschmutzung in den USA drastisch reduziert und "die Aerosol-Maskierung fiel plötzlich weg. Das bedeutet, dass die Niederschläge viel schneller zunehmen könnten, als wir vorhergesagt hätten", fügt Risser hinzu.

Messung des Niederschlags

Die Forscher verwendeten eine neue Methode, die sich weitgehend auf Regenmesser-Messungen von 1900 bis 2020 stützt, um zu ermitteln, wie menschliche Aktivitäten den Niederschlag in den Vereinigten Staaten beeinflussen. Sie isolierten, wie sich Aerosol- und Treibhausgasemissionen auf durchschnittliche und extreme Niederschläge auswirken.

"Vor unserer Studie kam der zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen zu dem Schluss, dass die Beweise für Veränderungen der Niederschläge in den USA aufgrund der globalen Erwärmung widersprüchlich und nicht schlüssig sind", sagte Bill Collins, stellvertretender Labordirektor für den Bereich Erd- und Umweltwissenschaften des Berkeley Lab und Mitautor der Studie. "Wir haben jetzt schlüssige Beweise für eine Zunahme der Niederschläge geliefert und auch dazu beigetragen zu erklären, warum frühere Studien, die vom IPCC ausgewertet wurden, zu widersprüchlichen Schlussfolgerungen kamen."

Die Forscher bestätigten, dass die Zunahme der Niederschläge auf eine Zunahme der Treibhausgasemissionen zurückzuführen ist, die sich über den gesamten Planeten verteilen. Die Auswirkung der Aerosole ist jedoch subtiler: Langfristig kühlen Aerosole den Planeten ab und bewirken eine Austrocknung, aber sie haben auch eine schnellere und lokalere Wirkung, die von der Jahreszeit abhängt; der Niederschlag verringert sich im Winter und Frühling und erhöht sich im Sommer und Herbst.

Die Vereinigten Staaten haben bereits eine Zunahme extremer Niederschläge erlebt, mit mehreren noch nie dagewesenen Stürmen in den letzten Jahren. Den Forschern zufolge wird es wichtig sein, Aerosole zu verfolgen und sie besser in Simulationen einzubeziehen, um die Vorhersagen zu verbessern, die für die Planung von Infrastrukturen und das Management von Wasserressourcen verwendet werden.

"Dank der Verbesserung der Luftqualität nehmen die Aerosole, die uns vor den schlimmsten Auswirkungen der globalen Erwärmung geschützt haben, weltweit ab", sagte Collins. "Unsere Arbeit zeigt, dass zunehmende Niederschlagsextreme, die durch erhöhte Meerestemperaturen verursacht werden, in diesem Jahrzehnt immer deutlicher werden."

Quellenhinweis:
Risser, M.D., Collins, W.D., Wehner, M.F. et al. Anthropogenic aerosols mask increases in US rainfall by greenhouse gases. Nat Commun 15, 1318 (2024).