Globales Wetter – Großflächige Verteilung von Emissionen

GEOS-5 – Simulation des Transportes von Aerosolen in der Atmosphäre

Quelle: https://gmao.gsfc.nasa.gov/research/aerosol/modeling/nr1_movie/

Die amerikanische nationale Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA) betreibt eine Vielzahl von Forschungen und stellt die Ergebnisse auf deren Website der Öffentlichkeit zur Verfügung. Eine hoch interessante Studie beschäftigt sich mit dem Transport von Aerosolen (kleinste schwebende Partikel) in unserer Atmosphäre. Anhand dieser Veranschaulichung bekommt man eine Vorstellung über die allgemeine Grundproblematik des Umweltschutzes. Nämlich, dass das Wetter keine Landesgrenzen kennt!

Die oben stehende Animation wurde anhand der „Aerosol optischen Dicke“ erstellt und unterscheidet in vier Bereiche. Was Aerosole genau sind und wie diese fotografiert werden können, wird später beschrieben. In der Simulation sieht man die Verteilung von schwarzem und organischem Kohlenstoff (grün), Staub (rot, orange), Sulfate (weiß) und Meersalz (blau). Diese Stoffe werden Schlüssel- Troposphären- Aerosole genannt und wurden bis zu einer Höhe von 10 Kilometer vom 17. August 2006 bis zum 10. April 2007 gemessen.

Sollte die Animation zu langsam laden, hier ein schnellerer Link. Sieht man sich dieses Video an, so ergeben sich folgende Sachverhalte:

  • Blau animiert – Seesalz, das vom Wind in Form von Gischt aus dem Meer getragen und so verfrachtet wird.
  • Grün erkennt man den Kohlenstoff der in Form von Verbrennungsprozessen (Waldrodungen, Waldbrände, etc) emittiert wird.
  • Weiß entspricht den Sulfaten, stammend aus fossilen Brennstoffen und Vulkanausbrüchen.
  • Orange ist der Staub hinterlegt, der in erster Linie im großen Stil aus den Wüstengebieten verfrachtet wird.

Ohne zu sehr auf die Einzelereignisse (Vulkanausbrüche, Feuer) einzugehen, ist offensichtlich, dass viele der Partikel, die in der Luft schweben, natürlichen Ursprungs sind. Widmet man den Sulfaten mehr Aufmerksamkeit, so zeigt sich, dass diese speziell im Bereich von China, Europa und USA emittiert werden und eindeutig menschlichen Ursprungs sind. Diese Animation veranschaulicht die globalen Transportprozesse welche ständig ablaufen. Man erkennt, dass die Partikel über das globale Wettersystem sehr weit transportiert und gleichzeitig großflächig verteilt werden. Lediglich die Äquatorialwinde isolieren die Nordhalbkugel von der Südhalbkugel. Ferner schön zu sehen ist der Winter auf der Nordhalbkugel ab Jänner. Es fällt Schnee, die gesamte Nordhalbkugel wird weiß.

Was sind nun Aerosole?

Aerosole sind kleine schwebenede Partikel und können fest oder flüssig vorkommen. Diese Partikel können, ähnlich wie Staub, auf unterschiedliche Art und Weise entstehen und spielen in Form von Kondensationsaerosole eine wichtige Rolle in der Meteorologie. Verschiedene Stoffe (Aerosole) reflektieren Strahlung in verschiedenen Frequenzbereichen. So ist es bei der Satellitenfotografie möglich in verschiedenen engen Frequenzbändern spezielle Anhäufung von Stoffen zu erkennen und auszuwerten. Genau das wurde mittels einer GEOS-5 Auswertung von Satellitenbildern gemacht und in einer Simulation zusammengefügt. Um an dieser Stelle nicht zu weit vom Thema abzugleiten ist es ergänzend noch wichtig zu verstehen, dass bei der Entstehung von einem Regentropfen, im Kondensationsprozess, ein Kondensationskeim von Nöten ist, an dem Wasserdampf kondensieren kann. Diese Keime sind in den meisten Fällen eben unterschiedliche Aerosole. Ist nun genug Wasser kondensiert, wird der entstandene Wassertropfen zu schwer, um sich schwebend in der Luft zu halten und fällt gemeinsam mit seinem Aerosolpartikel im Kern zu Boden.

Wie bereits erwähnt gibt es Aerosole natürlichen und menschlichen Ursprungs. Gegen die natürlichen Aerosole kann man wenig machen, das wäre in der Regel auch nicht nötig. Allerdings sollte es uns zu denken geben, dass jede Emission welche wir in die Luft „blasen“ unweigerlich in den großen Wasserkreislauf (Erklärung folgt in eigenem Artikel) gelangt um wieder irgendwo in Form eines Wassertropfens auf die Erde zurück zu fallen. Genau hier liegt das Problem von nur national gedachtem Umweltschutz und den entsprechenden Maßnahmen.

  • Jedes Auto welches nicht mehr unseren Abgasnormen entspricht und exportiert wird, produziert trotzdem anderswo Emissionen, welche bei entsprechender Witterung sogar wieder bei uns herabregnen können.
  • Gleich verhält es sich mit veralteten umweltbelastenden Anlagen, welche in Länder der „dritten Welt“ verkauft werden und dort noch Jahre weiter betrieben werden.
  • Große Monokulturen werden überall auf der Welt mittels Flugzeugen gedüngt. Es kommen gentechnisch veränderte Pflanzen und entsprechende Dünger zum Einsatz. Diese Dünger lassen sich immer öfters auf der ganzen Welt in kleinen Mengen im Wasser nachweisen (Thermiken lassen diese Stoffe aufsteigen, mittels Wind erfolgt die Verteilung).
  • Diese Liste lässt sich beliebig fortsetzen, was uns allerdings der Lösung keinen Schritt näher bringt.

Lösungsansätze

Außer Frage steht, dass eine Lösung der Umweltproblematik nur global erfolgen kann. Die Erarbeitung der Kyoto-Protokolle hat gezeigt, dass es möglich ist Menschen aus verschiedenen Länder an einem Tisch zu bringen, um eine gemeinsame Vorgehensweise zu vereinbaren. Auch wenn die Umsetzung nicht überall funktioniert, gibt dieses Projekt Hoffnung. Hier wurde allerdings nur an die Treibhausgase gedacht. In Zukunft müssen wir uns über viel mehr Stoffe Gedanken machen, welche unsere Umwelt belasten und die über den globalen Wasserkreislauf großflächig verteilt werden.

Eine globale Inventur der emittierten Stoffe und ein gemeinsames Vorgehen ist künftig notwendig um die schädlichsten Stoffe kontinuierlich aus unseren Prozessen zu „verbannen“. Jeder Euro welcher bei uns in einen übertriebenen Umweltschutz gesteckt wird, könnte wo anders einen zig- fachen Erfolg erzielen. Eines muss uns klar sein, unsere nationalen Möglichkeiten sind am Ende und wir müssen überlegen wo unsere Bestreben die Umwelt zu schützen den größten Erfolg haben. Gemeint ist nicht, dass wir unsere Standards senken sollen, sondern, dass wir gemeinsam andere dabei unterstützen unsere Standards zu erreichen.

Fazit

Es ist Aufgabe der Politik den Diskurs zu führen und alle Länder an einen Strang ziehen zu lassen. Dieser Prozess ist noch nicht einmal ansatzweise angelaufen. Bis wir hier zu Lösungen kommen, sind wir auf uns gestellt. Wir werden weiter unsere Standards einhalten und sind gefordert in der Wasseraufbereitung Möglichkeiten zu entwickeln, welche mit diesen niedrigen Schadstoffkonzentrationen umgehen können. Es muss das Bewusstsein in den Köpfen von uns Menschen Einzug halten, dass wir nicht getrennt vom Rest der Welt leben. Dies betrifft nicht nur unsere Wirtschaft und unser geistiges und soziales Gefüge, sondern vor allem auch unsere Mutter Natur.

Herzlichst

Martin Franz Neuhuber

 

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