Ein Team um Ulrike Lohmann vom Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich simulierte auf dem Hochleistungsrechner „Piz Daint“ am Schweizer Rechenzentrum CSCS in Lugano, wie die Wolkenbildung beeinflusst wird, wenn sich Ozon oder Schwefelsäure an Rußpartikel heften. Dadurch verändern sich die chemischen und physikalischen Eigenschaften der winzigen Partikel.
Demnach führt sogenannter ozongealterter Ruß dazu, dass sich bei einer Verdoppelung des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre im Vergleich zur vorindustriellen Zeit weniger tiefliegende Wolken bilden. Dadurch gelangt mehr der kurzwelligen Strahlung auf die Erde.
Langlebige Wolken
Die durch Schwefelsäure gealterten Rußpartikel wirken hingegen als Eiskeime und lassen dicke und langlebige Zirruswolken entstehen, die bis zur Tropopause reichen. Diese Zirren absorbieren mehr langwellige Wärmestrahlung, die die Erde abstrahlt und lassen weniger davon ins Weltall entweichen. Laut den Forschern führen diese Prozesse zusammengenommen zu einer 0,4 bis 0,5 Grad höheren Erderwärmung, wenn sich der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre gegenüber der vorindustriellen Zeit verdoppelt.
Weiterführende Studien zu Rußpartikeln könnten helfen, Strategien zur Emissionsminderung zu entwickeln. „Das käme nicht nur dem Klima und der Luftqualität zugute, sondern auch der Gesundheit der Menschen“, sagte David Neubauer. Koautor der Studie, die kürzlich im Fachmagazin „Nature Geoscience“ erschienen ist.