Wolken sind sein Metier. Daniel Rosenfeld, Professor am Institut für Geowissenschaften an der Hebräischen Universität in Jerusalem, erforscht das Wetter und damit auch den Klimawandel. Während seiner jüngsten Forschungen fand er Erstaunliches heraus, das jetzt im Wissenschaftsmagazin »Science« veröffentlicht wurde: Unser Planet kühlt viel stärker ab als bisher angenommen. Gute Nachrichten in Sachen Erderwärmung? Leider nein.
Die Forschergemeinde ist sich schon länger sicher, dass die Erderwärmung von Menschenhand gemacht ist. Treibhausgasemissionen lassen die Temperaturen steigen. Für die globale Abkühlung unserer Welt sind wiederum Kondensationskerne, sogenannte Aerosole, verantwortlich. Das sind winzige Partikel, die durch die Lüfte wabern. Entweder werden sie auf natürliche Weise produziert, etwa durch Wüstenstaub und Vulkanasche, oder durch Luftverschmutzung, beispielsweise von Autoabgasen und durch Kohleverbrennung. Aerosole kühlen unsere Erde, indem sie die Wolkendecke vergrößern, die das Sonnenlicht und damit die Wärme zurück ins Weltall reflektiert.
PROGNOSE Dieser Effekt jedoch, fand Rosenfeld heraus, wurde bislang massiv unterschätzt. »Daher«, meint er, »müssen Modelle zur Erderwärmung neu berechnet werden, um die Geschwindigkeit des Klimawandels akkurat vorauszusagen.« Derzeit lautet die Prognose, dass die Erde sich bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um 1,5 bis 4,5 Grad Celsius erwärmen wird.
Aerosole sind feinste Teilchen, die die Wolkendecke vergrößern.
Wolken formen sich, wenn der Wind in die Höhe steigt und abkühlt. Die Zusammensetzung der Wolken wird größtenteils von den Aerosolen bestimmt. Je mehr Aerosole eine niedrig hängende Wolke beinhaltet, desto mehr kleine Tropfen hält sie. Es regnet, wenn diese kleinen Tropfen sich zu großen versammeln. Nach dem Regen ist die Wolke aufgelöst. Weil es für kleine Tropfen länger dauert als für große, sich bis zum Abregnen zusammenzutun, sind diese »verschmutzten« Wolken mit mehr Wasser gefüllt, halten sich länger am Himmel und bedecken eine größere Fläche. »Und währenddessen reflektieren die mit Aerosolen gefüllten Wolken die Sonnenenergie zurück ins All und kühlen die generelle Temperatur der Erde herunter.«
Doch in welchem Maße die Aerosole die Temperatur verringern, war bislang unklar. Es gab lediglich ungenaue Schätzungen. Denn es war nicht möglich, die Wirkung der steigenden Winde, die die Wolken bilden, von den Effekten der Aerosole, die ihre Zusammensetzung bestimmen, zu unterscheiden. Bis jetzt.
TROPFEN Rosenfeld und sein Kollege Yannian Zhu vom meteorologischen Institut in der chinesischen Shaanxi-Provinz entwickelten eine neue Methode, die Satellitenbilder benutzt, um die vertikalen Winde und die Anzahl der Tropfen in den Aerosol-Wolken zu errechnen. Sie wandten diese Methode für niedrig hängende Wolken an, die sich über den Ozeanen gebildet hatten. Die Forscher waren dadurch in der Lage, die Wirkung genauer zu berechnen. Und sie fanden heraus, dass der Kühleffekt tatsächlich nahezu doppelt so hoch ist, wie zuvor angenommen.
Eine Verbesserung der Luftqualität könnte zu weiterer Erwärmung führen.
Doch wie kann es dann sein, dass die Erde sich erwärmt und nicht vielmehr abkühlt? Trotz der Aufmerksamkeit, den der Klimawandel erhält, und der Verbesserungen, die im Umweltschutz durchgeführt wurden, sei die Luftverschmutzung durch Fahrzeuge, Landwirtschaft und Kraftwerke noch immer sehr hoch, erläutert Rosenfeld. Für ihn könnte diese Diskrepanz auf etwas hindeuten, das noch besorgniserregender ist als die Realität ohnehin schon. »Wenn die Aerosole einen größeren Kühleffekt haben, als bisher gedacht, dann ist die aufheizende Wirkung der Treibhausgase ebenfalls höher. Dass die Emissionen die Kühlung der Aerosole überwinden, zeigt, dass es eine höhere Erderwärmung gibt, als wir angenommen haben.«
ZWICKMÜHLE Dadurch, so der Experte, entstehe eine Zwickmühle: Globale Bemühungen, die Luftqualität zu verbessern, indem sauberere Kraftstoffe verwendet und die Kohleverbrennung eingedämmt werden, könnten unserem Planeten am Ende sogar schaden. Denn so werde die Anzahl der Aerosole in der Atmosphäre gesenkt und der Kühleffekt verringert.
Eine andere Hypothese, warum das Klima trotz der neuen Erkenntnisse wärmer wird, könnte Rosenfelds Meinung nach mit den Wolken zusammenhängen. Es ist möglich, dass die Aerosole sich aufwärmen, wenn sie sich in den hochhängenden Wolken befinden, die zehn Kilometer oder mehr über der Erde sind.
Das Fazit sei jedoch dasselbe, betont er. »Unsere derzeitigen Klimavorhersagen ziehen die bedeutende Wirkung der Aerosole auf die Wolken und die allgemeine Energiebalance unserer Erde nicht in Betracht.« Die Komplexität und Ungewissheit, die momentan in Sachen Klimawandel herrschen, führen dazu, dass diejenigen, die Entscheidungen treffen müssten, es nicht tun.
Die israelische Raumfahrtbehörde (ISA) hat sich nun mit Frankreichs Nationalem Zentrum für Raumfahrtstudien (CNES) zusammengetan, um ebenjenes Phänomen mithilfe von neuen Satelliten zu untersuchen – mit Daniel Rosenfeld als Chef-Forscher.
