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Klima-Hotspot Europa: Saubere Luft heizt Europa ein

Von Volker Mrasek

Europa erwärmt sich viel schneller als erwartet. Klimaforscher glauben nun den Grund dafür zu kennen: Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft. Weil immer weniger Schmutz die Luft eintrübt, dringt auch mehr Sonnenlicht durch. Die Folge: Der Kontinent heizt sich auf.

Waren das noch trübe Zeiten! Autos verfeuerten schwefelhaltiges Benzin, Kraftwerke und Industrieöfen schwefelreiche Kohle. Europa lag unter einer Dunstglocke aus Sulfat-Schwebteilchen - Aerosolen. Als saurer Regen rieselten die Staubpartikel zur Erde zurück und setzten dem Wald zu. Das war in den siebziger Jahren. Heute ist einiges anders: Die Autokraftstoffe sind schwefelarm, Kraftwerke gibt es nur noch mit Rauchwäscher und auch der saure Regen ist kein Thema mehr. Doch die erfolgreichen Luftreinhaltemaßnahmen haben eine unbeabsichtigte Nebenwirkung, die erst jetzt deutlich hervortritt. Weil die Atmosphäre über Europa immer sauberer wird, schlägt die Klimaerwärmung auf dem Kontinent umso stärker durch.

Die schwindenden Staubschleier sind offensichtlich der Grund dafür, dass sich Europa noch kräftiger aufheizt als andere Regionen in mittleren Breiten. Seit 1980 ist die durchschnittliche bodennahe Lufttemperatur zwischen Bosporus und Biskaya um ein ganzes Grad Celsius gestiegen – doppelt so stark, wie man erwarten dürfte. Warum das so ist, war bis zuletzt umstritten. Treibhausgase können den Trend bestenfalls zur Hälfte erklären. Doch jetzt glauben Klimaforscher aus der Schweiz, Deutschland und den USA, durch Messdaten und Modellsimulationen erstmals schlüssig belegen zu können: Es liegt vor allem am Aderlass der Aerosole.

Die Sulfatpartikel wirken wie ein Sonnenfilter: Sie reflektieren die kurzwellige Solarstrahlung und schicken sie in den Weltraum zurück. Dadurch kommt weniger Energie in der bodennahen Luftschicht an. Doch weil die Konzentration der schwefligen Trübstoffe stark rückläufig ist, funktioniert die kühlende Klimaanlage nicht mehr richtig – Europa läuft heiß. Für Martin Wild von der ETH Zürich passt das alles zusammen: "Wir haben weniger Aerosole in der Atmosphäre, mehr Strahlung an der Erdoberfläche und eine übermäßige Zunahme der Temperatur." Auf der Jahrestagung der Europäischen Geophysikalischen Union in Wien wird der Klimatologe und Atmosphärenforscher in der kommenden Woche darlegen, dass der Trend anhält: Während in fernen Weltregionen wie Indien und Zentralafrika die Luft noch immer schmutziger wird und das Licht am Boden dimmt, hellte sich Europa zuletzt stark auf.

Hot-Spot Europa: Die Simulation mit dem Hamburger Aerosol-Modell zeigt, dass die Strahlungszunahme in Watt pro Quadratmeter und Jahr in Europa am höchsten ist.
ETH Zürich, M. Wild / MPI Hamburg

Hot-Spot Europa: Die Simulation mit dem Hamburger Aerosol-Modell zeigt, dass die Strahlungszunahme in Watt pro Quadratmeter und Jahr in Europa am höchsten ist.

Gemeinsam mit dem US-Geophysiker Joel Norris vom Scripps-Institut für Ozeanografie berechnete Wild die Veränderungen der Strahlungsbilanz. Mitte der achtziger Jahre gab es demnach eine große Zäsur. Vorher, als die Luft noch richtig Schwefel atmete, ging der Energiefluss zum Boden um etwa drei Watt pro Quadratmeter und Jahrzehnt zurück. Nach 1986 aber, als die Luftreinhaltung Wirkung zeigte und die Atmosphäre wieder transparenter für Sonnenlicht wurde, nahm der Strahlungsfluss um circa zwei Watt pro Quadratmeter und Jahrzehnt zu. "Durch die starke Luftverschmutzung wurde die Klimaerwärmung in Europa vorübergehend kompensiert", erläutert Johann Feichter, Leiter der Arbeitsgruppe "Aerosole, Wolken, Klima" am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Dort wurde ein spezielles Aerosol-Simulationsmodell entwickelt, auf das auch Wild zurückgreift.

"Unsere Ergebnisse stehen im Widerspruch zum IPCC

Sulfat-Schwebteilchen greifen nicht nur direkt in den Strahlungshaushalt ein. Als Kondensationskeime kurbeln sie zusätzlich die Bildung von Wassertröpfchen und Wolken in der Luft an. Das bedeutet: Sie haben auch einen indirekten Klimaeffekt, da helle Wolkenoberflächen gleichfalls kurzwelliges Sonnenlicht reflektieren. Das macht die Sache kompliziert. Noch immer gebe es viele offene Fragen über die Wirkung der Schwefelaerosole, beklagt denn auch der Welt-Klimarat IPCC in seinem jüngsten Sachstandsbericht. Einigermaßen sicher ist er sich aber darin, dass dem indirekten Effekt eine größere Bedeutung zukommt.

"Unsere Ergebnisse stehen im Widerspruch zum IPCC", sagt dagegen Rolf Philipona vom Schweizer Wetterdienst Meteoswiss. Gemeinsam mit seinem Kollegen Christian Ruckstuhl, der heute in Kalifornien forscht, analysierte der Physiker Messdaten von 8 norddeutschen und 25 Schweizer Wetterstationen. In ihnen wird seit rund 20 Jahren regelmäßig die optische Dichte von Aerosolen gemessen – ein Maß für die Trübung der Atmosphäre. "Wir haben erkannt, dass die Strahlungszunahme am Boden bei einem wolkenlosen Himmel wesentlich größer ist als bei einem bewölkten", sagte Philipona im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Der direkte Einfluss der Schmutzpartikel sei etwa fünfmal größer als der indirekte, folgert der Meteoswiss-Experte aus den Daten. Das zeige, dass die Aerosole "eine wirklich wichtige, unmittelbare Rolle" im europäischen Klimageschehen spielten.

Dem würde auch Geert Jan van Oldenborgh nicht widersprechen. Der Physiker vom Niederländischen Wetterdienst (KNMI) befasst sich ebenfalls intensiv mit dem Klimawandel in Europa. Doch schränkt er ein: Der Aerosol-Effekt mache sich nicht das ganze Jahr über bemerkbar, sondern vornehmlich im Frühjahr und Sommer. Dann sind die Tage lang und Strahlungseffekte naturgemäß groß. "Aber auch die Temperaturen im Herbst und Winter sind schneller gestiegen als erwartet", betont van Oldenborgh. Hier bedürfe es anderer Erklärungen, meint der Klimaforscher.

Es gibt zwar eine KNMI-Studie zu diesem Aspekt. Doch weil sie noch nicht veröffentlicht ist, wollen sich die Niederländer im Moment nicht näher über ihre Ergebnisse äußern. Man darf annehmen, dass Veränderungen der Luftzirkulation in der kalten Jahreszeit eine entscheidende Rolle spielen: Es häufen sich Westwetterlagen, die warme Luft vom Atlantik nach Europa transportieren; parallel dazu schwächen sich kalte sibirische Hochs ab.

Viel sauberer wird Europas Luft übrigens nicht mehr werden – weder im Sommer noch im Winter. "Die Aerosol-Konzentration stabilisiert sich inzwischen", wie Martin Wild beobachtet. Und Meteoswiss-Mann Philipona ist überzeugt, "dass es diese Temperaturzunahme, wie man sie in den achtziger Jahren in Europa hatte, nicht mehr geben wird".

Ein Grund zur Entwarnung ist das allerdings nicht. Es gibt ja noch die Treibhausgase. Ihre Zunahme in der Atmosphäre wird die Erwärmung auf jeden Fall weiter forcieren. Die Deutsche Meteorologische Gesellschaft geht davon aus, dass die mittlere Lufttemperatur hierzulande im Jahr 2040 sogar um 1,7 Grad Celsius über dem vorindustriellen Wert liegt. Eine Häufung von Hitzewellen, Sturmfluten und anderen Wetterextremen sei unausweichlich.

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