US-Forscher haben in Eiswolken acht Kilometer über der Erdoberfläche erstmals die enthaltenen feinsten Staubpartikel direkt analysiert: Demnach sind etwa die Hälfte der Partikel mineralischen Ursprungs, während sich etwa ein Drittel aus biologischen Materialien zusammensetzt, darunter Bakterien, Pilzsporen und Pflanzenreste. Bei ihren Flügen über den USA konnten die Forscher sogar nachweisen, dass die Staubteilchen überwiegend aus Asien und Afrika stammten.
Für ihre Analysen durchflogen die Forscher mit einem Transportflugzeug vom Typ Lockheed C-130 in bis zu 8,3 Kilometer Höhe Eiswolken über dem amerikanischen Bundesstaat Wyoming, fingen dabei die kleinen Eiskristalle ein und analysierten diese noch an Bord der Maschine. Auf diese Weise konnten sie die Kristalle direkt von feinen Wassertröpfchen unterscheiden, die einen unterschiedlichen Gehalt von Partikeln aufweisen. Die eingefangenen Eiskristalle wurden bei Temperaturen von 50 Grad Celsius blitzartig verdampft, so dass die Wissenschaftler die zurückbleibenen Partikel sofort untersuchen konnten.
Dabei entdeckten die Forscher eine Mischung aus mineralischen Partikeln, Resten von lebenden Organismen, Salzen und Ruß. Mithilfe von meteorologischen Daten konnten die Wissenschaftler auch die ungefähre Herkunft der Teilchen rekonstruieren: Demnach stammte ein Teil der Teilchen aus Zentralchina und der Mongolei, während ein Teil des Staubs auch aus dem Sudan oder der Sahara stammen könnte und durch Höhenwinde über Asien und den Pazifik hinweg bis über den amerikanischen Kontinent transportiert wurde.
Auch konnten die Forscher auf ihren Flügen die Dichteverteilung von Staubpartikeln in und zwischen den Wolken untersuchen. Solche hohen Eiswolken haben auch für die Rechenmodelle von Klimaforscher große Bedeutung: Sie beeinflussen sowohl das auf die Erde einfallende Sonnenlicht als auch die Wärmeabstrahlung der Erde in den Weltraum. Die Wissenschaftler erhoffen sich von ihren Forschungsflügen daher auch neue Erkenntnisse für die Klimaforschung.
Kerri Pratt (Universität von Kalifornien in San Diego) et al.: “Nature Geoscience” (doi: 10.1038/NGEO521) ddp/wissenschaft.de ? Ulrich Dewald
