Rußteilchen als zweitgrößte Klimakiller identifiziert
Schwarzer Kohlenstoff, auch Ruß genannt, beeinflusst den Klimawandel deutlich stärker als bislang angenommen. Er ist sogar nach Kohlendioxid der zweitgrößte Klimakiller, mit dem der Mensch zur globalen Erwärmung beiträgt. Das hat eine internationale Forschergruppe herausgefunden, an der auch das Forschungszentrum Jülich beteiligt ist. Ihre Erkenntnisse werden in den kommenden UN-Klimareport IPCC einfließen und könnten zugleich neue Möglichkeiten eröffnen, die globale Erwärmung zumindest kurzfristig zu verlangsamen.
"Wir selbst waren von den Ergebnissen beeindruckt: Der Einfluss des schwarzen Kohlenstoffs ist rund doppelt so hoch wie bisher vermutet", erklärt Dr. Martin Schultz vom Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8), am Forschungszentrum Jülich. Vier Jahre lang haben sich Wissenschaftler aus zehn Ländern unter Leitung des International Global Atmospheric Chemistry (IGAC)-Projekt mit der komplexen Rolle des schwarzen Kohlenstoffs im Klimasystem beschäftigt, Klimamodelle weiterentwickelt und diese mit Messungen aus einem weltweiten Netzwerk und von Satelliten verglichen.
Ruß entsteht gemeinsam mit dem giftigen Kohlenmonoxid bei einer unvollständigen Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel von Holz und Kohle in der Industrie und im Haushalt. Heizöfen, die mit solchen festen Brennstoffen befeuert werden, tragen ebenso zu den Ruß-Emissionen bei wie einfache Herdstellen in ländlichen Gebieten Asiens und Afrikas. Als Brennmaterial wird dort nicht nur Holz eingesetzt, sondern auch Pflanzenreste oder Kuhdung. "Tatsächlich sind es neben Wald- und Savannenfeuern die traditionellen, primitiven Öfen, die den Hauptteil der Emissionen ausmachen", erklärt Martin Schultz, der sich im Rahmen der Studie insbesondere mit den Emissionen aus der Verbrennung von Biomasse beschäftigt hat. Ein weiterer Ruß-Hauptverursacher sind Dieselmotoren.
Der schwarze Kohlenstoff, der sich in der Luft verteilt beziehungsweise auf der Erdoberfläche anlagert, hat verschiedene Auswirkungen auf das Klimasystem: So absorbieren und streuen die dunklen Partikel in der Atmosphäre zum Beispiel die Sonnenstrahlung, sie beeinflussen die Bildung von Wolken und beschleunigen das Schmelzen von Schnee und Eis. Einige dieser Prozesse sorgen für eine Abkühlung, andere wiederum für eine Erwärmung des Klimas. Die direkten und indirekten Effekte galt es ebenso zu berücksichtigen wie die Auswirkungen von Schadstoffen, die gemeinsam mit Ruß entstehen, zum Beispiel Schwefeldioxid. Erschwerend kommt hinzu, dass bei der Abschätzung von Ruß-Emissionen – anders als bei CO2-Emissionen – zahlreiche Faktoren eine Rolle spielen: etwa die Luftzufuhr, die Feuchtigkeit sowie die Größenverteilung des Brenngutes.
Die neuen Erkenntnisse der Gruppe helfen nicht nur, Effekte und Prozesse besser zu verstehen. Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass der Klimawandel durch die Reduzierung von Ruß-Emissionen unmittelbar gebremst werden könnte. Bis zu einem halben Grad weniger Erwärmung wäre möglich, schätzen die Forscher. Zum Vergleich: Die internationale Klimapolitik hat sich vorgenommen, die globale Erwärmung auf weniger als zwei Grad gegenüber dem Niveau vor Beginn der Industrialisierung zu begrenzen. Auch die Gesundheit der Menschen würde von weniger Ruß-Emissionen profitieren. So stuft die Weltgesundheitsorganisation WHO zum Beispiel Dieselruß als Erreger von Lungenkrebs ein.
Das Problem: Die meisten Emissionen des schwarzen Kohlenstoffs werden in den weniger entwickelten Regionen freigesetzt. „Dort stehen die modernen Technologien, mit denen ein Großteil der Emissionen vermieden werden könnte, noch nicht zur Verfügung. Und dort wird am wenigsten kontrolliert, ob Emissionsvorschriften eingehalten werden“, so der Jülicher Forscher.
Originalveröffentlichung
Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment. T. C. Bond, S. J. Doherty, D. W. Fahey, P. M. Forster, T. Berntsen, B. J. DeAngelo, et al., Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
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