Kuhmist fördert Wolkenbildung

Der vermehrte Einsatz von Kunstdünger und Mist aus der Tierhaltung bringen mehr Ammoniak in die Atmosphäre. Während des asiatischen Monsuns wird Ammoniak, das von landwirtschaftlich genutzten Gebieten stammt, verstärkt in die obere Troposphäre transportiert. Dort beschleunigt der Luftschadstoff die Bildung von Partikeln und damit die Entstehung von Wolken.

Das zeigen Experimente eines internationalen Forschungsteams am CERN bei Genf, an dem der Ionenphysiker Armin Hansel von der Universität Innsbruck und der Aerosolphysiker Paul Winkler von der Universität Wien beteiligt waren.

Mehr Wolken - mehr Kühlung 

Ob und wie viele Wolken am Himmel sind, hat großen Einfluss darauf, wie sich die Erde weiter erwärmt. Diesen Effekt in Klimamodellen zu quantifizieren ist bis heute mit großen Unsicherheiten verbunden. Das liegt vor allem daran, dass die Entstehung von Kondensationskeimen in der Atmosphäre nur ungenügend verstanden wird.

Seit 2009 erforscht ein internationales Team beim Großexperiment CLOUD am europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf die molekularen Mechanismen der Neubildung von Partikeln aus atmosphärischen Gasen, aus denen sich Kondensationskeime für Wolken bilden. 

Das Ammoniak stammt vor allem aus der Landwirtschaft 

Die Experimente in der Wolkenkammer zeigen nun, dass Ammoniak und Salpetersäure zusammen mit Spuren von Schwefelsäure rasch Kondensationskeime heranwachsen lassen. 

"Darüber hinaus zeigen unsere Messungen, dass diese Kondensationskeime auch hocheffiziente Eisnukleationspartikel sind, deren Effektivität mit Wüstenstaub vergleichbar ist“, erklärt Paul Winkler von der Forschungsgruppe Aerosolphysik und Umweltphysik an der Universität Wien.

Die Modellrechnungen bestätigen, dass Ammoniak während des asiatischen Monsuns in großen Mengen in die obere Atmosphäre gelangt, dort mit Salpetersäure, die lokal durch Blitze entsteht, zusammen mit nur Spuren von Schwefelsäure rasch zur Bildung der beschriebenen Partikel führt. Dadurch entstehen bei den kühlen Temperaturen der oberen Troposphäre Eispartikel, die sich über die nördliche Hemisphäre ausbreiten können. „Die meisten Ammoniakemissionen in Südasien stammen aus der Landwirtschaft und hier vor allem aus der vermehrten Verwendung von Kunstdünger neben der natürlichen Düngung mit Mist“, sagt Winkler.

hp