Forschende zeichnen ein detailliertes Bild der arktischen Aerosole

Ein internationales Forschungsteam der EPFL und des PSI hat die Herkunft und Zusammensetzung von Aerosolen in der Arktis ermittelt. Das soll dazu beitragen, die starke Erwärmung in dieser Region besser zu verstehen. Die Arktis erwärmt sich zwei- bis dreimal so schnell wie der globale Durchschnitt. Welchen Einfluss die winzigen Partikel in der Luft auf die rasche Erwärmung dieser Region haben, ist bislang nicht eindeutig geklärt.

Forschende der ETH Lausanne (EPFL) und des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben sich mit internationalen Kollegen zusammen getan: So haben sie die Herkunft und Zusammensetzung von Aerosolen an acht Observatorien in der Arktis im Jahresverlauf nachgezeichnet.

«Wir wollen wissen, welche Art von Aerosolen in verschiedenen Gebieten und zu verschiedenen Jahreszeiten vorhanden ist. Zudem soll der Ursprung und die Zusammensetzung dieser Aerosole helfen zu verstehen, wie sie zum Klimawandel beitragen.» Dies erklärte die Atmosphärenforscherin Julia Schmale gemäss einer Mitteilung der EPFL vom Dienstag.

Neben Meersalz, Sulfat und organischen Aerosolen spielen auch kohlenstoffhaltige Aerosole eine wichtige Rolle. Es gebe demnach eine unterschätzte winterliche Quelle für diese Russteilchen in Westsibirien. Es könnte sein, dass diese bei der Förderung von Öl und Gas entstehen. Dies berichtet das Forschungsteam in den «Environmental Research Letters».

In einer weiteren Studie, veröffentlicht im Fachmagazin «Nature Geoscience», legten die Forschenden den Fokus ausschliesslich auf organische Aerosole. Diese können sowohl aus natürlichen als auch anthropogenen Quellen stammen.

Demnach lässt sich der Grossteil der organischen Aerosole im Winter auf anthropogenen Ursprung zurückführen. Die Partikel stammen aus Emissionen aus der Ölförderung und dem Bergbau in Nordamerika, Osteuropa und Russland. Im Sommer hingegen stammen die meisten organischen Aerosole aus natürlichen Quellen.

Diese unterschiedlichen Muster führen die Forschenden auf Folgendes zurück: Der atmosphärische Transport von anthropogenen Aerosolen aus den mittleren Breiten in die Arktis nimmt während der wärmeren Monate ab. Gleichzeitig steigt die Emissionsrate natürlicher Aerosole in den hohen Breiten an.

Die Partikel natürlichen Ursprungs stammen gemäss Schmale aus borealen Wäldern sowie aus Phytoplankton, einem Mikroorganismus, der in den Ozeanen lebt. «Wir sehen hier die Folgen der globalen Erwärmung», so die Forscherin: «Die Wälder wandern nach Norden, das Packeis schmilzt und gibt dem Ozean mehr Raum. So entsteht auch mehr Platz für diese Mikroorganismen».

Die Ergebnisse liefern laut den Forschenden ein umfassendes Verständnis der arktischen Aerosole. Dieses kann dazu beitragen, «die Klimaauswirkungen von Emissionen in dieser empfindlichen Region zu quantifizieren.»