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Ein chemischer Fingerabdruck der Luftverschmutzung

Forscher führen Messkampagnen in Paris durch

Paris in der Abenddämmerung © Benh LIEU SONG / GFDL

Im Rahmen zweier Messkampagnen im Sommer 2009 und im Winter 2010 begaben sich die Max-Planck-Forscher in Paris auf die Spurensuche nach Luftschadstoffen. Ihre mit modernsten Messinstrumenten bestückte Bodenstation (LoLa) in einem Vorort im Nordosten von Paris lag aufgrund der vorherrschenden Südwestwinde genau in der Abluftfahne von Paris und bot perfekte Bedingungen für die Untersuchungen der Schadstoffwolke.

Zick-Zack-Flüge durch die Emissionswolke

Darüber hinaus gab es ein mobiles Forschungslabor auf einem Kleintransporter (MoLa), das für Mess-Fahrten durch die Stadt und über die Dörfer genutzt wurde. Und an Bord des Spezialflugzeugs ATR-42, das die Forscher bei Zick-Zack-Flügen direkt durch die Emissionswolke schickten, befand sich ein eigens für die Messkampagnen entwickeltes Instrument: Das Aircraft-based Laser Ablation Aerosol Mass Spectrometer, kurz ALABAMA, liefert detaillierte Einblicke in die chemische Struktur der verschiedenen Aerosole.

Eine Fülle an Daten

Auf diese Weise haben die Chemiker eine Fülle an Daten gewonnen, eine Art chemischen Fingerabdruck der Luftverschmutzung in Paris, der zurzeit in mühevoller Kleinarbeit ausgewertet wird. Erste Ergebnisse liegen aber bereits vor. So konnten sowohl die Größe als auch die unterschiedlichen Zugbahnen der Emissionswolke – in Abhängigkeit von der Windrichtung – präzise bestimmt werden.

Die Forscher identifizierten zudem verschiedene Typen von Aerosolpartikeln. Zumeist handelte es sich dabei um organisches Material, Ruß und Teilchen aus der Biomasseverbrennung. Mit steigender Entfernung vom Stadtkern ergab sich dabei, wie erwartet, eine deutliche „Verdünnung“ der Schadstoffe in der Luft

Querschnitts-Messungen durch die Abluftwolke (gelbe Bereiche) von Paris in 25 und 40 Kilometern Entfernungen von der Stadt (oben: Messungen zweier Spurengaskomponenten; unten: Messungen verschiedener Partikelkomponenten) © MPI für Chemie

Einfluss der Metropole im Umland gering

Mit einer anderen Beobachtung hatten die Forscher dagegen nicht gerechnet: „Ein überraschendes Ergebnis ist, dass der Einfluss einer Metropole wie Paris auf die lokale Luftqualität im Umland offenbar recht gering ist. Vor allem bei den Aerosolpartikeln dominieren dort andere Einflüsse wie der Ferntransport oder lokale Quellen wie etwa die Holzverbrennung. Dies ermöglicht neue Ansätze, um die Luftqualität vor Ort zu verbessern“, erklärt Drewnick. In den kommenden Monaten hat das Team noch reichlich zu tun. Es wird sich weiter mit den Messdaten beschäftigen, sie analysieren und interpretieren.

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Dabei gilt es unter anderem herauszufinden, wie Aerosolpartikel „altern“, welche Schlussfolgerungen sich aus dem Vergleich der Sommer- und Wintermessungen ergeben und wie sich der Schadstoff-Cocktail aus Ruß, Staub und Spurengasen auf das lokale Klima auswirkt.

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maxwissen, GEOMAX 17 / Dieter Lohmann
Stand: 16.09.2011

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