Forscher entdecken Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Stärke des indischen Monsuns Wüstenstaub bringt Regen nach Indien - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forscher entdecken Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Stärke des indischen Monsuns

Wüstenstaub bringt Regen nach Indien

Staub in Nordafrika und Westasien führt zu mehr Regen in Indien © Vinoj et al 2014

Liegt in Nordafrika und Westasien viel Staub in der Luft, dann müssen Inder in der Monsunzeit mit besonders viel Regen rechnen. Was nach einer Bauernweisheit klingt, haben Forscher in einer systematischen Untersuchung herausgefunden – und auch, welche Prozesse für diesen Klimaeffekt verantwortlich sind. Dabei zeigte sich: Der Monsun reagiert erstaunlich schnell: Nur eine Woche nach einer Staubschwemme beginnt es tausende Kilometer entfernt verstärkt zu schütten, wie Wissenschaftler in der Zeitschrift „Nature Geoscience“ berichten.

Alljährlich bringt der Monsunwind in den Sommermonaten in Indien enorme Mengen an Regen mit sich. Der Monsun beendet damit die Dürreperiode, macht die Böden wieder fruchtbar und bestimmt so in hohem Ausmaß das Leben in Indien. Der Monsun ist jedoch ein sehr labiles klimatisches Element. Die Bewohner von Indien beobachten schon seit Jahrzehnten: Wenn Winde kurz vor Beginn der Monsunzeit viel Staub mit sich bringen, dann wird der Monsunwind mit besonders starken Regenfällen verbunden sein. Wie genau die staubige Luft den Monsunregen beeinflusst, war bislang nicht bekannt. Nun haben Forscher aus Indien und den USA erstmals diesen Zusammenhang systematisch untersucht.

Staubwolke über Westasien führt zu Regen in Indien

In Satellitenbildern beobachteten die Wissenschaftler eine eindeutige Korrelation: Hohe Mengen an kleinen Partikeln in der Luft über Nordafrika, Westasien und der arabischen Halbinsel bewirkten eine Zunahme des Regens in Indien. Doch wie kommt es dazu? Das haben die Klimaexperten nun mit Hilfe von Computersimulationen genau untersucht.

Hierfür bediente sich das Team des meteorologischen Simulationsprogramms CAM5 (Community Atmosphere Model). In den Computersimulationen konnten die Forscher verschiedene Arten von Aerosolen getrennt betrachten: Vom Menschen durch Luftverschmutzung verursachte Aerosole und natürliche Aerosole wie Meersalz und Wüstenstaub. Die systematische Variation dieser Aerosol-Arten verriet den Forschern: Die entscheidende Zutat in der Luft über Nordafrika und der arabischen Halbinsel ist der Staub, denn in den Simulationen erreichten die Forscher nur dann einen stärkeren Regenfall in Indien, wenn sie den Gehalt an Staub in der Luft erhöhten.

Satelliten-Daten und Computersimulationen zeigten den Forschern die schnellen Auswirkungen von Luftverschmutzung auf das Wetter über tausende von Kilometern weit entfernt. © Jin-ho Yoon

Effekt nach nur einer Woche

Besonders erstaunte die Klimaforscher, mit welcher Geschwindigkeit die Auswirkungen auftraten: Nach nur einer Woche beobachteten sie, dass sich in Indien das Wetter änderte, wenn sie zuvor tausende Kilometer entfernt im Westen die Luft in den Simulationen staubiger machten. Doch wie kommt dieser Zusammenhang zwischen Staub und Regen zustande?

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Um sich dieser Frage zu nähern, nahmen die Wissenschaftler in ihren Simulationen Bedingungen wie etwa die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit genauer unter die Lupe. Anhand ihrer Beobachtungen vermuten sie nun folgenden Zusammenhang: Der Staub in der Luft absorbiert Sonnenlicht und die Luft wird warm. Die erwärmte Luft zieht dann feuchte Luft aus den tropischen Regionen Richtung Norden. Dadurch werden die Monsunwinde verstärkt, die die Feuchtigkeit vom Arabischen Meer zur Regenzeit ostwärts nach Indien bringen. Der Regen nimmt dort zu.

Der Monsun: Ein sensibles klimatisches System

Staub-Aerosole beeinflussen den Monsunregen aber eher kurzfristig. Für langfristige Veränderungen sind sie wahrscheinlich nicht verantwortlich, wie die Wissenschaftler annehmen. „In den vergangenen 50 Jahren hat die Stärke des Monsuns abgenommen“, erklärt Rasch. „Es ist unwahrscheinlich, dass der Staub in der Luft der Grund hierfür ist, aber er könnte durchaus einen Beitrag geleistet haben.“ Fest steht für die Forscher jedenfalls, dass Aerosole, seien sie nun natürlich oder durch Menschenhand entstanden, eine Schlüsselrolle in dem sensiblen klimatischen System des Monsun spielen.(Nature Geoscience, 2014; doi: 10.1038/ngeo2107 )

(Pacific Northwest National Laboratory, 17.03.2014 – KEL)

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