Das Ökosystem Regenwald macht sich Nebel, Wolken und Niederschlag einfach selbst. Das hat ein internationales Forscherteam bei Untersuchungen im Regenwald des Amazonas beobachtet. Seinen Anfang nimmt dieser Vorgang demnach bei Pilzen und Pflanzen, die bei verschiedenen Prozessen Kaliumsalze ausstoßen. Diese bilden Kondensationskeime, an denen Tropfen wachsen, woraus anschließend Wolken entstehen.
Nebel, Wolken und Niederschlag bilden sich an kleinen Partikeln in der Luft. An diesen feinstverteilten Teilchen, die Aerosole genannt werden, kondensiert Feuchtigkeit. Dabei gibt es zwei verschiedene Arten von Aerosolen: Primäre Aerosole bestehen aus Partikeln, die meist in mechanischen oder thermischen Vorgängen am Boden entstehen und dann in die Luft aufgewirbelt werden. Sekundäre Aerosole stammen dagegen aus chemischen Reaktionen eines Gases, bei denen sich die entstandenen Produkte an Kondensationskernen anlagern.
Christoph Pöhlker, der am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz arbeitet, und seine Kollegen haben nun den Ursprung solcher sekundären Aerosole im Amazonasbecken untersucht. Das Gebiet eignet sich dafür besonders gut, weil hier keine Partikel aus Industrie, Verkehr oder anderen von Menschen verursachten Quellen in der Luft herumschwirren. Mithilfe einer neuen Aerosol-Analysemethode, bei der die Partikel mit Röntgenstrahlung durchleuchtet werden, konnten die Wissenschaftler einzelne Teilchen auf ihre Zusammensetzung untersuchen.
Das Überraschende: In sämtlichen organischen Aerosolen stellten die Forscher kleinste Mengen Kalium fest. Damit hatten sie nicht gerechnet, weil man bisher davon ausgegangen war, dass die Partikel über dem Amazonas-Regenwald aus rein organischem Material bestehen und durch chemische Reaktionen von Gasmolekülen in der Atmosphäre gebildet werden. Die Ergebnisse zeigen nun jedoch, dass offenbar auch feinste Kaliumsalze als Kondensationskeime dienen können. An ihnen entstehen dann anschließend Tröpfchen, die zusammen Nebel, Niederschlag und Wolken bilden.
Über die Herkunft der Kaliumsalze können die Forscher bislang allerdings nur spekulieren: Sie stammen vermutlich von Pilzen und Pflanzen am Grund des Regenwaldes und werden bei Prozessen wie etwa dem Freisetzen von Sporen in die Luft geschleudert. Die lebenden Organismen nehmen demnach direkt Einfluss auf die Zusammensetzung und die Anzahl der Partikel und somit auch auf die Bildung von Wolken und deren Eigenschaften, erläutert das Team. Der Niederschlag über dem Regenwald wird also von Pilzen und Pflanzen mit fabriziert.
Zusammenfassend könne man sagen, dass der Regenwald als eine Art Bioreaktor fungiert, in dem die Bildung von Wolken und Niederschlag von Partikeln ausgelöst wird, die aus der gleichen Biosphäre kommen, resümieren die Forscher. Durch die Ergebnisse hoffen sie, das Zusammenspiel zwischen Aerosolen, Wolken und Niederschlag und somit das natürliche Klimasystem besser zu verstehen.
Christopher Pöhlker (Max-Planck-Institut für Chemie ) et al.: Science; doi: 10.1126/science.1223264 © wissenschaft.de – Gesa Seidel
