Wolken bestehen aus unzähligen, winzigen Wassertröpfchen, die sich um sehr kleine Aerosolpartikel in der Atmosphäre bilden. Schadstoffe in der Luft verstärken das Entstehen dieser Aerosole maßgeblich. Der Weltklimarat (IPCC) sieht im Anstieg der Aerosole und der Wolken eines der größten Fragezeichen, um den Klimawandel vorhersagen zu können.
Die Forscher – unter ihnen Tilman Märk – untersuchten am Institut de Physique des 2 Infinis in Lyon bestimmte Schadstoffe wie beispielsweise Pyridin, die beim Verbrennen von Biomasse, durch Autoabgase, durch Teer oder auch durch Tabakrauch entstehen und in die Luft geraten. Dabei untersuchten sie, wie sich diese Schadstoffe auf die Bildung von Wolken auswirken.
Ionen beschleunigen Wolkenwachstum
Ist Pyridin einmal in der Luft, geht man davon aus, dass es dort 23 bis 46 Tage bestehen bleibt. „Pyridin ist in den allerersten Phasen der Bildung von Nanotropfen beteiligt. Wenn der Wassertropfen wächst, wird das Pyridin eventuell wieder freigesetzt. Dann kann das Molekül erneut eingreifen, um einen nächsten Tropfen zu bilden. Pyridin wirkt hier also wie ein Katalysator, und da es nicht in den Aerosolen verbleibt, war seine diesbezügliche Rolle bisher unentdeckt geblieben“, so Märk.
Im Umkehrschluss heißt das, dass die angereicherten Wasseraggregate rascher wachsen als solche, die nur aus Wasser bestehen. Diese Ionen beschleunigen also das frühe Wolkenwachstum.
Bei ihren Forschungen gelang es den Wissenschaftern durch neu entwickelte Methoden, diese speziell präparierten Tropfen durch Stöße energetisch anzuregen und dann genau nachzuvollziehen, mit welcher Geschwindigkeit verdampfende Wassermoleküle abgegeben werden.
Auswirkungen durch Verunreinigungen
Diese neuen Erkenntnisse des Forschungsteams könnten das Verständnis für weit größere Abläufe verbessern. Alles deute darauf hin, dass ein mehr oder weniger von Pyridin in der Atmosphäre durchaus Konsequenzen in dieser Beziehung haben dürfte, so der Rektor der Uni Innsbruck: „Natürlich werden auch andere Verunreinigungen in der Atmosphäre die Kondensationprozesse verändern, und es wird also wichtig sein, weitere diesbezügliche Experimente mit anderen Molekülkombinationen durchzuführen.“
Tilman Märk ist neben seiner Tätigkeit als Rektor der Universität Innsbruck immer wieder mit dem Team in Lyon, um dort an der Planung, Umsetzung und Interpretation der Experimente der dortigen Gruppe mitzuarbeiten.