Die Arktis ist ein Hotspot des Klimawandels: Viermal schneller als im weltweiten Durchschnitt erwärmt sich hier die Atmosphäre. Doch der gefährliche Trend hat auch Gegenspieler: Wolken. Besonders hohe, weiße Wolken schirmen Wasser- und Eisflächen von der Sonnenstrahlung ab. Und verhindern so eine noch raschere Erwärmung. Doch wo sich die Wolken in der Arktis bilden, das ist wissenschaftlich bislang kaum untersucht – geschweige denn verstanden.
Nun konnte ein internationales Forschungsteam zeigen: Ein großer Teil der Wolkenbildung in der Arktis hat seinen Ursprung in sibirischen Flüssen.
Große Ströme wie die Lena mit ihren oft riesigen Deltas sorgen im arktischen Meer demnach nicht nur für eine stetige Süßwasserzufuhr. Sie transportieren auch organische und anorganische Stoffe, die aus den angrenzenden Landflächen ausgewaschen werden. Darunter Substanzen aus verrottenden Blättern, Nährstoffe aus Böden, aber auch Mikroalgen. An der Wasseroberfläche oxidieren die Substanzen und gelangen als Aerosole in die Atmosphäre. Dort bilden sie Kristallisationskeime für Wassertröpfchen – die Grundbausteine der Wolken.
Die Forschenden aus dem Vereinigten Königreich, den USA, Finnland, Spanien und Saudi-Arabien werteten für ihre Studie Satellitendaten aus den Jahren 2010 bis 2018 aus und kombinierten sie mit Daten der Wetterstation Tiksi, einer Stadt südöstlich des gewaltigen Lena-Deltas.
"Weitgehend übersehener" Effekt
Das Ergebnis: Wenn Luftmassen über Wasserflächen mit einer hohen Konzentration an anorganischen Stoffen streichen, gelangen bis zu 300 Prozent mehr Aerosole in die Atmosphäre, wie das Team im Fachblatt "Communications Earth & Environment" berichtet.
Ein Effekt, der bis heute "weitgehend übersehen" worden sei. Denn die Bildung von Aerosolen und Wolken wurde bislang überwiegend in Regionen untersucht, die weit entfernt waren von den riesigen arktischen Flussdeltas. Elf Prozent des eisfreien Arktischen Ozeans, so schreiben die Autorinnen und Autoren, seien durch die beschriebenen Wechselwirkungen zwischen im Flusswasser gelösten Stoffen und Atmosphäre beeinflusst.
Die Arktis hat sich in den vergangenen vier Jahrzehnten rund viermal schneller erwärmt als der weltweite Durchschnitt. Ein wichtiger Grund dafür ist der sogenannte Albedo-Effekt: Helles Eis auf der Wasseroberfläche reflektiert Sonnenstrahlung und verhindert, dass sich das Wasser darunter erwärmt. Schmilzt das Packeis, verringert sich auch die kühlende Wirkung der Eisbedeckung: Das dunkle Wasser absorbiert die Strahlung der Sonne – und erwärmt sich.
Hinzu kommt: Die Luftschichten der Atmosphäre sind über der Arktis besonders stabil. Anders als etwa in den Tropen findet kaum ein Austausch zwischen tiefen und hohen Schichten statt. Erwärmt sich die Luft nahe dem Erdboden – halten sich die hohen Temperaturen länger. Und lassen das Eis weiter schmelzen.
