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Himalaya: „Teerbälle“ heizen Gletschern ein

Schwebstoffkügelchen aus Bränden fördern die Erwärmung selbst in entlegenen Bergregionen

Himalaya
Nicht nur dunkler Ruß trägt zum Abtauen der Himalaya-Gletscher bei, auch braune "Teerbälle" fördern die lokale Erwärmung. © shrimpo1967/ CC-by-sa 2.0

Versteckter Klimaakteur: Den Gletschern des Himalaya setzt neben Ruß noch eine zweite Form von organischen Schwebstoffen zu – braune Teerbälle. Diese winzigen Kügelchen aus schwefel- und stickstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen entstehen bei Bränden in Asien und werden vom Wind über den Himalaya geweht. Dort machen diese Teerbälle fast 30 Prozent der Luftschwebstoffe aus, wie nun eine Studie enthüllt. Sie könnten signifikant zum Abtauen der Berggletscher beitragen.

Ob in den Alpen, den Anden oder den Hochgebirgen Asiens – überall auf der Welt bringt die globale Erwärmung die Berggletscher zum Schmelzen. Schon jetzt hat der Himalaya rund ein Viertel seines Eises verloren und die Abtaurate steigt. Neben den steigenden Temperaturen auf dem „Dach der Welt“ gilt auch der dunkle Rußbelag auf vielen Gletschern als Faktor, der das Abtauen begünstigt.

Winzige Kügelchen aus organischem Kohlenstoff

Doch wie sich nun zeigt, ist der schwarze Ruß keineswegs der einzige Schuldige. Forscher um Qui Yuan von der Zhejiang Universität im chinesischen Guangzhou haben herausgefunden, dass Luft und Gletscheroberfläche im Himalaya noch eine zweite Form von klimawirksamen organischen Schwebstoffen enthalten. Entdeckt haben sie dies , indem sie Menge und Art der Aerosole untersuchten, die an einer entlegenen Messstation am Nordhang des Himalaya in Luftfiltern eingefangen wurden.

Waldbrand
Brauner Kohlenstoff in Form von Teerbällen wird vor allem bei Bränden von Biomasse freigesetzt – wie hier bei einem Waldbrand in Kalifornien. © Ron Reiring/ CC-by-sa 2.0

Das Ergebnis: In dem Filtrat fanden sich auffallend viele kugelförmige Partikel von bis zu 500 Nanometern Durchmesser, wie Aufnahmen mit dem Elektronenmikroskop enthüllten. Diese Kügelchen entpuppten sich als Teerbälle – eine Mischung aus organischen Kohlenstoffverbindungen, die Schwefel, Stickstoff und Kalium. „Entgegen den Erwartungen machten diese Teerbälle im Schnitt 28 Prozent aller analysierten Partikel aus“, berichten Yuan und seine Kollegen.

Von großflächigen Feldbränden bis in den Himalaya geweht

Diese auch als „brauner Kohlenstoff“ bezeichneten Teekügelchen entstehen ähnlich wie Ruß bei der Verbrennung von pflanzlichem Material – beispielsweise bei Waldbränden, aber auch dem Abbrennen von Feldern. Frühere Studien belegten bereits, dass diese organischen Schwebstoffe die Absorption kurzwelliger Sonnenstrahlung durch die Atmosphäre um bis zu 70 Prozent erhöhen können, wie die Forscher erklären. Dadurch verstärken die Teerbälle den Treibhauseffekt.

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Bislang war jedoch unklar, in welchem Maße diese Schwebstoffe bei Bränden freiwerden und wie weit sie vom Wind wegtransportiert werden. Der Nachweis der Teerbälle im Himalaya bestätigt nun, dass diese klimawirksamen Emissionen selbst bis in entlegene Gletscherregionen vordringen. Wie Yuan und sein Team ermittelten, stammten die von ihnen detektierten Teerbälle aus der indischen Gangesebene, in der um diese Zeit abgeerntete Felder großflächig abgebrannt werden. Mit dem Wind wurden die Rauchschwaden bis in den Himalaya geweht.

Deutlicher Klimaeffekt

Für die ohnehin schmelzenden Gletscher des Himalaya ist dies eine zusätzliche Bedrohung, wie die Wissenschaftler ermittelten. Denn ihren Berechnungen nach erhöhen die Teerbälle den strahlenbedingten Erwärmungseffekt um 0,01 bis 4,06 Watt pro Quadratmeter. Das sei zwar weniger als bei Ruß. Angesichts der erheblichen Menge der Teerbälle, die zumindest in der Brandsaison in den Himalaya eingetragen werden, könnte aber auch der braune Kohlenstoff signifikant zur lokalen Erwärmung beitragen.

„Wir kommen zu dem Schluss, dass diese über weiten Strecken transportierten Teerbälle ein wichtiger Klimafaktor sein können“, konstatieren Yuan und sein Team. „Sie haben einen substanziellen Einfluss auf die Gletscherschmelze in der Himalayaregion.“ (Environmental Science & Technology Letters, 2020; doi: 10.1021/acs.estlett.0c00735)

Quelle: American Chemical Society

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