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Wie Regen in den Saharabergen die Staubaufwirbelung in der Wüste beeinflusst

Dünenfeld in Nord-Mauretanien: Langeweile bis zum Horizont, jedoch ein spannendes Puzzle in den globalen Zusammenhängen.  Foto: Kerstin Schepanski/TROPOS

Mehr und mehr durchschauen Wissenschaftler die globalen Zusammenhänge auf unserem Planeten. So weiß man heute, dass riesige Mengen an Sand aus der Sahara mit dem Wind über den Atlantik verfrachtet werden und dort ein wichtiger Dünger für den tropischen Regenwald im Amazonasbecken sind beziehungsweise so auch Nährstoffe für Pflanzen nach Europa transportiert werden. Ein französisch-deutsches Wissenschaftlerteam, unter anderem mit Forschern aus Leipzig besetzt, hat auf der internationalen Staub-Konferenz DUST-2014 jetzt detaillierte Erkenntnisse zu der Entstehung der Staubwolken vorgestellt: Schlammschichten, die sich nach ergiebigen Regengüssen über den Bergen der mauretanischen Sahara im Wüstentiefland als Schwemmfächer ablagern, sind eine Quelle.

Westafrika ist die größte Quelle für Mineralstaub in der Atmosphäre. Das Wissenschaftler-Team hatte im Juni 2011 eine Gebirgsregion im Norden Mauretaniens unter die Lupe genommen, die dafür bekannt ist, dass es dort in jenem Monat in den Morgenstunden häufig zu Staubausbrüchen kommt.

Durch Satellitenbeobachtungen waren die Wissenschaftler auf einen Zusammenhang zwischen intensiven Regenfällen und Veränderungen auf der Erdoberfläche in Form von frischen Schlammschichten gekommen. Der Mechanismus dahinter ist logisch, wurde aber bisher offenbar zu wenig beachtet: Kurze, intensive Regenfälle reißen Sedimente mit sich, die sich als Schlamm in den Tälern ablagern. Wenn diese Wadis wieder ausgetrocknet sind, dann wird die Oberfläche des Schlammes vom Wind aufgewirbelt und gerät als Staub in die Luft.

Pro Jahr gelangen etwa fünf Milliarden Tonnen Staubteilchen oder Aerosolpartikel in die Atmosphäre. Dabei spielen mineralische Partikel wie etwa Wüstenstaub oder Vulkanasche eine besondere Rolle: Sie machen über die Hälfte der Aerosolmasse in der Troposphäre aus und unterliegen starken Schwankungen durch Wüstenbildung oder Vulkanausbrüche.

Die Mineralstaubteilchen sind zwar winzig, haben aber große Auswirkungen auf die Erde. Denn sie beeinflussen die Strahlungseigenschaften, den Wasserkreislauf und die Chemie der Atmosphäre. Sie können Bakterien transportieren, die Luftqualität und damit die menschliche Gesundheit genauso negativ beeinflussen wie das Transportwesen oder die Solarstromerzeugung. Oder als Mineraldünger für fruchtbares Land sorgen. Bei zunehmender Wüstenausbreitung in den Trockengebieten wird damit gerechnet, dass Menge und Wirkung des Mineralstaubes künftig weiter wachsen.

Bei Untersuchungen zu Aerosolen, Wolken und deren Auswirkungen auf das Klimasystem der Erde nimmt Leipzig inzwischen weltweit eine herausragende Stellung ein.

Forscher am Leipziger Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) hatten bereits im Vorjahr in den so genannten bodennahen Strahlströmen (Low-Level Jets) ein weiteres Wetterphänomen identifiziert, das regional auftritt, aber den globalen Staubtransport in der Atmosphäre beeinflusst.

Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS)

(06.07.2014)