Kleinste Teilchen -- große Wirkung auf Klima und Umwelt

Feste und flüssige Schwebeteilchen in der Atmosphäre haben vielfältige Auswirkungen auf Klima und Umwelt.

Helsinki (Finnland) - Aus ihnen bilden sich die Wolken ebenso wie der gefürchtete Smog, sie absorbieren und reflektieren Strahlung und beeinflussen so die Strahlungsbilanz der Erde. Ein internationales Forscherteam berichtet in der Zeitschrift "Science", dass diese Aerosole aus winzigen elektrisch neutralen Keimen entstehen.

Die Wissenschaftler haben ein neues Messverfahren entwickelt, mit dem sie den Aufbau der Teilchen, deren Durchmesser weniger als drei Nanometer beträgt, in der Atmosphäre bestimmen können. Ihre Ergebnisse sind bedeutend für die Verbesserung von Modellen, die das globale Klima und die regionale Luftqualität vorhersagen.

"Die hier dargestellten instrumentellen Entwicklungen eröffnen die Möglichkeit, existierende Theorien zur Keimbildung an realen atmosphärischen Daten zu überprüfen", schreiben Markku Kulmala und Kollegen von Forschungseinrichtungen aus Finnland, Estland und Großbritannien. Mit ihren Methoden können sie sowohl elektrisch neutrale als auch geladene Teilchen bestimmen, wobei diese über einen Nanometer kleiner sind als in früheren Experimenten. Aus ihren Daten schließen die Forscher, dass bereits Teilchen mit Durchmessern ab 1,5 Nanometern als Keime für die Entstehung von Aerosolen wirken. Diese wachsen dann zu größeren Partikeln heran. Im Gegensatz zu bisherigen Vorstellungen zeigte das Team, dass die Keime hauptsächlich aus neutralen und nicht aus geladenen, ionischen Teilchen bestehen.

Die Forscher hatten ihre Daten in Zeiträumen von mehreren Wochen über den nördlichen Waldgebieten von Hyytiälä in Südfinnland sowie von Birmingham gewonnen. Da die Mechanismen der Aerosolbildung von lokalen Bedingungen abhängen, sollen nun weitere Messungen an ausgewählten Orten durchgeführt und die Ergebnisse in verbesserten Modellen der Atmosphäre verwendet werden.