Abgase aus Kohlekraftwerken und Vulkanausbrüche bremsen Klimawandel

Schwefel-Aerosole dämpften Wärmefluss und kühlten das Erdklima in den vergangenen zehn Jahren.

Stetig ansteigende Konzentrationen an Schwefel-Aerosolen in der Atmosphäre bremsten die globale Erwärmung zwischen 2000 und 2010 um ein gutes Drittel ab. Zu diesem Ergebnis kommen amerikanische Klimaforscher, die den Einfluss von Schwefeldioxid-Emissionen aus Vulkanen und Kohlekraftwerken mit großer Genauigkeit bezifferten. Über Lidar-Lasersysteme und mit Satellitendaten analysierten sie den kühlenden Effekt von Schwefel-Aerosolen. Ihre Schlussfolgerung: Da dieser Effekt in vielen Klimamodellen noch nicht berücksichtigt werde, müssen die Prognosen für die globale Erwärmung korrigiert werden.

Abb.: Ausbruch des Vulkans Pinatubo auf den Philippinen, 1991 (Bild: D. Harlow, USGS)

"Klimamodelle, die diese Änderungen vernachlässigen, würden weiterhin die Strahlungseinflüsse und die globale Erwärmung in den kommenden Jahrzehnten überschätzen", berichtet das Forscherteam um John Daniel von der US-Behörde für Ozean- und Atmosphärenforschung NOAA. Für dieses Ergebnis analysierten die Wissenschaftler seit den 1960er Jahren verfügbare Aerosol-Daten der Atmosphäre, die mit Wetterballonen oder indirekt aus Satellitenaufnahmen gewonnen werden konnten. Zusätzlich lieferten Laserreflexionsmessungen mit Lidar-Systemen aktuellere Aerosol-Konzentrationen aus der Stratosphäre.

Daraus bestimmten die Forscher für das vergangene Jahrzehnt den kühlenden Effekt auf etwa ein Zehntel Watt pro Quadratmeter. Dagegen stehen die Wärmeflüsse einer berechneten Klimaerwärmung durch den Ausstoß von Treibhausgasen mit knapp drei Zehnteln Watt pro Quadratmeter. Beide Effekte zusammen genommen können die etwas geringer als prognostozierten Durchschnittstemperaturen im Zeitraum zwischen 2000 und 2010 erklären. Verantwortlich sind in erster Linie Tröpfchen aus Schwefliger Säure und Carbonylsulfid. Diese Aerosole bilden sich in höheren Luftschichten aus Schwefeldioxid-Gas (SO₂) und blockieren einen Teil der wärmenden Sonnenstrahlung.

Sowohl Vulkanausbrüche als auch die Abgase von Kohlekraftwerken machen Daniel und Kollegen für die SO₂-Emissionen verantwortlich. So spieen nicht nur die gewaltigen Vulkane Pinatubo 1991 und El Chichón 1982 klimarelevante SO₂-Mengen in die Atmosphäre. Auch die Ausbrüche kleinerer Vulkane in den vergangenen Jahren beeinflussten den Aerosol-Anteil stärker als bisher angenommen. Von ebenfalls großer Bedeutung sind die Abgase von Kohlekraftwerken, die vor allem in China weitgehend ungefiltert Schwefeldioxid in die Atmosphäre emittieren.

Doch eine Entwarnung für den vom Menschen verursachten Klimawandel gibt das Team nicht. Denn die Schwefel-Aerosole, deren Anteil in der Atmosphäre im vergangenen Jahrzehnt um sieben Prozent jährlich zunahmen, wirken nur relativ kurzfristig als Dämpfer für die Erderwärmung. Gingen die Schwefelemissionen der Kraftwerke mit besseren Abgasfiltern zurück, sei mit einer umso schnelleren Erwärmung zu rechnen. So könnte ein Rückgang der Aerosol-Konzentrationen auf das Niveau von 1960 einen zusätzlichen Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur von 0,06 Grad bis 2020 bewirken. Unabhängig davon sei es nun wichtig, die Klima-Prognosen mit dem berechneten Einfluss von Schwefel-Aerosolen weiter zu verfeinern.

Jan Oliver Löfken

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung
  S. Solomon et al.: The Persistently Variable “Background” Stratospheric Aerosol Layer and Global Climate Change, Science, doi:10.1126/science.1206027
• Earth System Research Laboratory der NOAA

Weiterführende Literatur:

• G. Myhre, T. F. Berglen, C. E. L. Myhre, I. S. A. Isaksen, Tellus B 56, 294 (2004).
• D. J. Hofmann, J. M. Rosen, Science 208, 1368 (1980).
• J. M. Gregory, Geophys. Res. Lett. 37, L22701, doi:10.1029/2010GL0445507, (2010).

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