Wissenschaftler entdecken eine natürliche Wolkenfabrik in der Arktis: Was dies für den Klimawandel bedeuten könnte

Eine Studie der Universität Birmingham hat einen natürlichen Prozess aufgedeckt, der die Anzahl der wolkenbildenden Partikel in der Arktis erhöhen könnte. Die Entdeckung verdeutlicht, wie viel Aktivität sich in der scheinbar ruhigen Atmosphäre der Region abspielen kann. Sie könnte Wissenschaftlern zudem ein klareres Bild von den Kräften vermitteln, die die Wolken in der Arktis prägen.

Ein Ansturm am Eisrand

Ein internationales Forschungsteam der Universität Birmingham sammelte im Rahmen einer Expedition im Jahr 2022 an Bord des königlichen Forschungsschiffs „Discovery“ Messdaten in der Nähe von Grönland und in der Davisstraße. Die deutlichsten Veränderungen zeigten sich in dem schmalen Bereich, in dem das schmelzende Meereis auf offenes Wasser trifft.

Die Forscher stellten an mehr als 80 % der Sonnentage die Bildung neuer Partikel fest, was darauf hindeutet, dass dies in diesem Gebiet regelmäßig vorkommt. Zeitweise stieg die Anzahl der Partikel, die zur Bildung von Wolkentröpfchen beitragen können, innerhalb eines Tages um das bis zu 50-Fache an. Die aktive Grenzschicht ist zudem reich an Meeresalgen, die einen Teil der chemischen Vorgänge hinter diesen Ausbrüchen liefern.

Sonnenlicht treibt eine natürliche Teilchenfabrik an

Die Kettenreaktion beginnt mit Stoffen, die aus dem Ozean, dem Meereis, den angrenzenden Küsten und lebenden Organismen freigesetzt werden. Dazu gehören Jod, schwefelhaltige Gase aus Meerespflanzen und Algen sowie andere natürliche organische Verbindungen. Das Sonnenlicht wandelt diese Mischung dann um und lässt neue Partikel in der Luft entstehen.

Das Team identifizierte zudem eine bislang unbekannte Gruppe jod- und sauerstoffhaltiger Verbindungen. Diese Moleküle scheinen dazu beizutragen, dass die kleinsten Partikel so groß werden, dass sie Wolken beeinflussen können. Die Beobachtungen liefern den ersten Nachweis in der Praxis für einen Mechanismus der Partikelbildung, der bislang nur in Laborexperimenten nachgewiesen worden war.

Warum diese Entdeckung für den Klimawandel von Bedeutung ist

Wolken haben einen komplexen Einfluss auf die Temperaturen in der Arktis, da sie bestimmen, wie viel Energie in Bodennähe entweder reflektiert oder zurückgehalten wird. In der wärmeren Jahreszeit könnten dichtere oder zahlreichere Wolken dazu beitragen, das offene Wasser abzukühlen, indem sie das Sonnenlicht abschirmen, aber sie könnten auch Wärme speichern und den Eisverlust beschleunigen.

Mit dem Rückgang des Meereises weitet sich die Eiskante aus, was diesem Prozess möglicherweise mehr Raum verschafft. Die heutigen Klimamodelle berücksichtigen diesen Mechanismus nicht, sodass sein möglicher Einfluss in den Prognosen für die Arktis unberücksichtigt bleibt.

Die Forscher planen nun, diesen Faktor in ihre Modelle einzubeziehen und zu untersuchen, inwieweit er die künftigen Schätzungen für eine Region beeinflussen könnte, die sich mehr als dreimal so schnell erwärmt wie der globale Durchschnitt.