Hi-Speed-Verschmutzung der Arktis | Polarjournal
So wird das arktische Meereis gerne gesehen: eine weite, weisse Fläche, die zusammenhängt. Durch das Weiss wird die Sonneneinstrahlung reflektiert und so das Eis zu hoher Erwärmung geschützt. Doch immer häufiger bedeckt eine dunkle Schicht von Ablagerungen die weisse Pracht. Bild: Michael Wenger

Für die meisten Menschen ist das arktische Meereis oder die grossen Gletscherflächen auf Svalbard und anderen arktischen Regionen eine weisse Fläche. Doch immer mehr Russ- und andere dunkle Partikel, auch als Black Carbon und Schwarzaerosole bekannt, bedecken Schnee und Eis. Seit langem ist bekannt, dass dieser Black Carbon aus Industrie- und Schwellenländern stammt und mit Windsystemen in den hohen Norden verfrachtet wird. Eine internationale Gruppe von Forschern hat nun herausgefunden, dass beinah die gesamte Arktis von nur einer geografischen Quelle bedeckt wird und dies in nur wenigen Tagen.

Innert sieben Tagen erreicht Russ und andere licht-absorbierenden Partikel die Bereiche der Arktis und sie verteilen sich dort in fast allen Regionen. Dies ist das Ergebnis von Berechnungen, die John Backman vom Meteorologischen Institut in Finnland zusammen mit Lauren Schmeisser von der University of Washington und Eija Asmi von der National Oceanographic and Atmospheric Adminstration NOAA erstellt hat. Sie berufen sich dabei auf Daten von sechs verschiedenen Messstationen im gesamten arktischen Bereich und aus drei Jahren Aufzeichnungen. Ihre Berechnungen schliessen auch die entsprechenden meteorologischen Daten mit ein. Veröffentlich wurde die Arbeit in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters.

Die MODIS-Satellitenaufnahme zeigt den nordöstlichen Teil Indiens an der Grenze zu Bangladesch und das tibetanische Hochplateau. In der Ebene liegen zahlreiche Industriezentren Indiens, die schon seit langem zu den grössten Emittenten von Luftschadstoffen zählen (der graue Schleier über der Ebene ist ein Anzeichen der Luftverschmutzung). Die aktuelle Arbeit zeigt aber, dass von hier aus praktisch die ganze Arktis betroffen ist. Bild: MODIS Land Rapid Response Team, NASA GSFC

Das Team fand an fünf von sechs Messstationen (Alaska, Kanada, Svalbard, Schweden, Russland), die in verschiedenen Regionen der Arktis stehen, überdurchschnittlich hohe Mengen an Black Carbon. Durch eine Modellierung zur Rückverfolgung unter Einbezug von meteorologischen Daten und auf einen einzigen Tag gerechnet (aber mit Daten aus drei Jahren verifiziert), konnten die Forscher die geografische Lage der Verschmutzungsquelle, die am Tag X an den fünf Standorten gemessen wurde, feststellen. Die Berechnungen des Forscherteams zeigen eindeutig, dass von zwei Verschmutzungszentren in Asien die Indus-Ganges-Ebene für die Verschmutzung weiter Teile der Arktis verantwortlich ist und nicht Ostchina, wie häufig angenommen. Zwar ist die letztere Region auch für massive Luftverschmutzungen verantwortlich, aber nicht in der Arktis, wie die Autoren in ihrer Arbeit schreiben. Zusätzlich konnten sie zeigen, dass die Partikel die mehreren tausend Kilometer betragende Distanz zwischen der Quelle und der Arktis binnen sieben Tagen zurücklegen können und für die Ablagerungen verantwortlich sind. Sie kommen zum Schluss, dass der Weg, den die «Black Carbon»-Partikel nehmen, eine wichtige Verschmutzungsroute ist.

Dunkles Eis bedeutet nicht immer gleich Black Carbon. Auch Staub und Dreck, der mit Winden auf das Eis geblasen wird, hat einen Verdunklungseffekt. Die dunkle Oberfläche erwärmt sich schneller und stärker und schmilzt das darunterliegende Eis oder den Schnee. Doch in die Mengen an Black Carbon hat vor allem durch den Ausstoss von fossilen Brennstoffen markant zugenommen. Bild: Michael Wenger

Die Bedeutung, die «Black Carbon» für das Abschmelzen von Eis und Schnee in der Arktis und in hochalpinen Regionen hat, ist in den vergangenen Jahren verstärkt beachtet worden. Den die Mengen an dunklen Flächen auf Gletschern, Schnee und Meereis ist massiv gewachsen. Durch das Abdunkeln wird die Wärmestrahlung der Sonne nicht reflektiert, sondern aufgenommen. Dies beschleunigt das Abschmelzen von Eis und Schnee. Es hat sich auch gezeigt, dass im Winter mehr Black Carbon abgelagert wird, als im Sommer, was mit den meteorologischen Bedingungen und entsprechend dem Transport der Partikel in der Atmosphäre zu tun hat. Backman und sein Team konnten zeigen, dass die Route von der Indus-Ganges-Ebene über Zentralasien in die Arktis von enormer Bedeutung ist. Nur Grönland bleibt im Modell der Forscher verschont. Hier sind andere Verschmutzungsquellen für die Ablagerungen auf den Gletschern verantwortlich. Mit ihrer Arbeit aber zeigen die Wissenschaftler, dass der menschliche Einfluss auf diese wichtige und sensible Region auch aus grosser Entfernung wirkt und alle an einer Lösung der Probleme arbeiten müssen.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Link zur Studie: Backman et al. (2021) Geophys Res Lett EPub Asian Emissions explain much of the Arctic Black Carbon Events; (Accepted article); https://doi.org/10.1029/2020GL091913

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