Smog Warum dreckige Luft gut fürs Klima ist

Weltweit leiden Menschen unter Smog, doch fürs Klima erweist sich der Dunst als äußerst nützlich. Denn ohne ihn wäre die Welt schon jetzt etwa 0,5 Grad wärmer - Umweltschützer stehen vor einem Problem.
Von Christopher Schrader
Dunstglocke über Alma Ata (Kasachstan)

Dunstglocke über Alma Ata (Kasachstan)

Foto: obs/Hochschule für Technik Stuttgart/Igors Jefimov

Wer in Megacitys wie Kairo, Jakarta und Mexiko-City lebt, nimmt eine immense Belastung der Gesundheit auf sich. Die Luftschadstoffe, die aus Autoauspuffen und Schornsteinen kommen, geraten tief in die Lungen und greifen die Atemwege sowie Herz und Kreislauf an.

Doch zugleich leisten die Bürger der Metropolen, die für ihre dreckige Luft berüchtigt sind, ungewollt einen Dienst an der Menschheit: Die Aerosole, die die Luftverschmutzung ausmachen, kühlen die Erde. Ohne sie wäre die globale Erwärmung, die heute ein Temperaturplus von ungefähr einem Grad Celsius gegenüber der vorindustriellen Zeit erreicht hat, womöglich bereits um ein drittel oder halbes Grad höher, stellen Klimaforscher fest.

Klare Ergebnisse im Computermodell

"Es ist ein faustischer Pakt", sagt Bjørn Samset vom Forschungszentrum Cicero in Oslo. "Die Menschheit hat den Klimawandel durch die Luftverschmutzung gebremst." Wenn nun Länder wie China oder Mexiko die Luft ihrer Hauptstädte reinigen wollen, um die Gesundheit der Bewohner zu verbessern, "kann es das Erreichen ehrgeiziger Klimaziele wie der Zwei-Grad-Grenze des Pariser Abkommens erschweren", stellt der Wissenschaftler in einer Analyse im Magazin "Science" fest . "Es kommt also nicht nur darauf an, dass wir das Ziel erreichen, sondern auch, wie wir es erreichen."

Smog in New Delhi

Smog in New Delhi

Foto: DOMINIQUE FAGET/ AFP

Schon vorher hatte Samset mit Kollegen eine Modellstudie gemacht und in den "Geophysical Research Letters" veröffentlicht : Was würde passieren, fragte sich das Team, wenn man die Aerosole, die bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas entstehen, einfach aus der Atmosphäre entfernt?

Im Computermodell lässt sich das sozusagen per Knopfdruck erledigen und man kann das Programm auch problemlos 100 Jahre weiter in die Zukunft rechnen lassen, bis sich eine Art Gleichgewicht in der Atmosphäre eingestellt hat. Das Ergebnis war: Die Temperatur würde um etwa 0,7 Grad ansteigen.

Dieser Wert liegt in der gleichen Größenordnung wie bei anderen Studien, die sich eher auf Beobachtungen und Messungen als auf Simulationen stützen. "0,7 Grad, das erscheint mir realistisch", sagt zum Beispiel Ulrike Lohmann von der ETH-Zürich. Sie hat 2016 an einer Berechnung mitgearbeitet , wonach die Aerosole ungefähr ein Drittel der Erwärmung maskiert haben.

Mit anderen Worten: Ohne die Luftschadstoffe lägen die Temperaturen womöglich schon 1,5 statt ein Grad über den Werten vor der Industrialisierung.

Schadlos aus "faustischem Pakt" aussteigen?

Aerosole beschäftigen die Forscher schon eine ganze Weile, weil ihre Entstehung und ihre Wirkungen kompliziert sind. Viele von den Schwebstoffen kommen aus der gleichen Quelle wie das wichtigste Treibhausgas Kohlendioxid: aus fossilen Brennstoffen.

Schwefelanteile in Öl oder Kohle verwandeln sich bei der Verbrennung in Schwefeldioxid, aus dem in der Atmosphäre Sulfate werden, die Sonnenlicht reflektieren und die Atmosphäre so kühlen.

Nicht vollständig verbrannte Kohlenstoff-Verbindungen hingegen, etwa Rußpartikel, absorbieren Licht und heizen die Luft oder die Flächen, auf die sie niederrieseln. Außerdem haben Schwebstoffe einen nicht vollständig aufgeklärten Einfluss auf die Wolkenbildung, was die Temperaturen ebenfalls beeinflussen kann.

In der Summe jedoch, sind Forscher inzwischen überzeugt, haben Aerosole einen kühlenden Einfluss. Dieser dürfte sich allerdings automatisch abschwächen, wenn der Verbrauch von Kohle, Öl und Gas sinkt und damit die Emissionen von wärmenden Treibhausgasen zurückgehen. Und tatsächlich bedeuten Initiativen für saubere Luft, dass der "faustische Pakt" schneller beendet, die Bremse früher gelöst wird.

Strenge Luftqualitäts-Standards in Europa

Allen Aerosolen gemeinsam ist, dass sie eine kurze Lebensdauer haben - vor allem Regen wäscht sie schnell aus der Luft. Das gibt der Menschheit einen guten Hebel, die Belastung der Luft zu verringern, wenn sie das möchte: Werden die Partikel etwa durch Filter abgefangen oder entstehen sie gar nicht erst, weil Kohle- durch Windkraftwerke ersetzt werden, sinkt die Belastung der Luft schnell.

"Es ist schwer zu wissen, was dann genau passiert", sagt Thorsten Mauritsen vom Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, "aber der Vorteil ist: Die Antwort erfahren wir sehr schnell."

Die kurze Lebensdauer bedeutet auch, dass die Aerosole vor allem regional wirken; sie bilden keinen weltweit homogenen Spiegel wie Kohlendioxid. Zwar entstehen heute auf der ganzen Welt noch etwa genauso viele Schadstoffe wie 1990, stellt Bjørn Samset in seiner Analyse in "Science" fest . Aber der Ausstoß in Europa und Nordamerika ist durch strenge Luftqualitäts-Standards gesunken, der in Asien und Afrika hingegen wegen des Wirtschafts-Wachstums gestiegen.

In Ostasien zum Beispiel "haben die Aerosole vermutlich den größten Teil der Erwärmung der Landflächen verhindert und gleichzeitig die erwartete Zunahme der Niederschläge zu einer merklichen Abnahme umgekehrt". Auch der Monsun-Regen in Indien sei durch Luftschadstoffe seit 1950 tendenziell immer schwächer geworden.

Verblüffende Fernwirkung

In Deutschland, wo sich vor allem wegen der Warnungen vor Saurem Regen und Waldsterben seit den siebziger Jahren die Luftqualität verbessert hat, ist daher bei einer weiteren Senkung der Aerosol-Mengen wenig Effekt zu erwarten - das zeigen auch die Simulationen des Teams um Samset.

Allenfalls ist mit höheren Spitzentemperaturen bei Hitzewellen zu rechnen. In den USA hingegen, wo eine ähnliche Entwicklung stattgefunden hat, zeigt das Computermodell eine erhebliche Erwärmung, wenn Sulfate, Ruß & Co reduziert werden. Dorthin wehen nämlich zurzeit Schadstoffe aus Asien und beeinflussen das Klima, erklärt der norwegische Forscher.

Solche Fernwirkungen sind auch in der Arktis zu erkennen , enthüllte vor zwei Jahren ein Team um Annica Ekman von der Universität Stockholm. Seit 1980 sind die Aerosol-Emissionen in Europa um drei Viertel gefallen und das habe zur übermäßigen Erwärmung der Nordpolarregion beigetragen. Etwa die Hälfte der Temperaturzunahme nördlich des 70 Breitengrads habe ihren Ursprung in europäischen Luftreinheits-Gesetzen.

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