Laxenburg – Rückstände von verbranntem organischen Material lagern sich in den Regionen der Polarkreise an. An verschiedenen Orten in arktischen Breiten sammelte ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung Daten zu dieser Rußverschmutzung. Die Partikel stammen im Winter vor allem von der Verbrennung fossiler Brennstoffe und im Sommer aus verbrannter Biomasse, berichten sie im Fachblatt "Science Advances".

Rußpartikel entstehen, wenn organisches Material unvollständig verbrannt wird. Sie haben nicht nur negative Auswirkungen auf die Luftqualität, sondern tragen auch zur Klimaerwärmung bei: Die schwarzen Teilchen absorbieren Sonnenstrahlen und wärmen so ihre Umgebung auf. Versuchten Wissenschafter in der Vergangenheit in Computermodellen zur weltweiten Klimaentwicklung die Verteilung dieser Beitragstäter zur Erwärmung abzuschätzen, war das mit großen Unsicherheiten behaftet, schreiben die Forscher.

Daten für Klimamodelle

"Wir wollten mit dieser Arbeit die Rußverschmutzung und deren räumliche Verteilung besser verstehen, was für die Entwicklung effektiver Klimaschutzstrategien notwendig ist", erklärte Zbigniew Klimont vom Internationalen Institut für angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg. Dazu sammelte und analysierte das Forscherteam Proben an drei Orten im hohen Norden.

Über drei Jahre hinweg konnten so die Konzentrationen in Alert im äußersten Norden Kanadas, im Zeppelin Observatorium auf Spitzbergen und in Barrow, der nördlichsten Stadt der USA in Alaska, untersucht werden. Hinzu kamen bereits vorhandene Messdaten aus Abisko in Nordschweden und Tiksi im Norden Sibiriens.

Rußherkunft im Jahreslauf

Die Analysen ergaben einerseits, dass die Ruß-Konzentrationen zwischen Juli und September im Durchschnitt niedriger waren als im Rest des Jahres. Im Sommer waren die Partikel vor allem auf das Verbrennen von Biomasse zurückzuführen. Das Winterwetter brachte nicht nur mehr Ruß in die Gegenden jenseits des Polarkreises, dieser stammte auch vermehrt von Rückständen fossiler Brennstoffe, wie die Untersuchung der Schwebestoffe ergaben.

Wenig überraschend identifizierten die Wissenschafter China, Europa und die USA als wichtigste Herkunftsregionen. Eine wichtige Rußquelle in der Arktis dürfte auch die Abfackelung von Gas bei der Ölförderung sein.

In einem weiteren Schritt testete das Team, ob die Werte, die gängige Klimamodelle für die fünf Orte vorhersagten, zu den gemessenen Werten passten. Während die Unterschiede bei der Prognose der Konzentrationen nicht ganz daneben lagen, konnte mit den Berechnungen kaum auf die Quellen rückgeschlossen werden. Hier zeige sich, dass die Modelle noch sehr verbesserungswürdig sind, so die Forscher. (red, APA, 18.2.2019)