Die globale Erwärmung wird durch die Wärmespeicherung verstärkt, die durch die Treibhausgase, die wirken, wenn Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche trifft. Diese Sonnenstrahlung führt zu einem Anstieg der globalen Temperaturen und ihre Wirkung ist an klaren Tagen noch stärker.
Eine aktuelle Studie, die von Wissenschaftlern des Instituts für Meereswissenschaften des CSIC durchgeführt wurde, untersucht die Folgen von Tauen in der Wolkenbildung. Doch welche Beziehung besteht zwischen diesen Phänomenen?
Auftauen des Antarktischen Ozeans
Wenn Eis aufgrund hoher Temperaturen schmilzt, wird den Forschern der Studie zufolge atmosphärischer Stickstoff freigesetzt. Dieser atmosphärische Stickstoff ist eine wichtige Vorstufe zur Wolkenbildung. Darüber hinaus wurden im Rahmen der Studie Partikel identifiziert, die von mikroskopischem Leben stammen, das das Meereis und die umliegenden Gewässer bewohnt.
Bekanntlich Aufgrund der globalen Erwärmung und des Klimawandels beschleunigt sich das Abschmelzen der Polkappen.. Dieses Phänomen trägt nicht nur zum Anstieg des Meeresspiegels bei, sondern kann auch die Emission von Substanzen fördern, die zur Wolkenbildung beitragen. Dies wurde im Rahmen der Schmelzen von Larsen C und in der Totten-Gletscher. Diese Variable wurde in vielen früheren Studien zum Polarklima ignoriert.
Um die Auswirkungen dieses Phänomens vollständig zu verstehen, ist eine gründliche Analyse der Wechselwirkungen zwischen Ozean, Eis, Atmosphäre und Lebewesen unerlässlich. Dieses komplexe Klimasystem hängt ab von empfindliche Gleichgewichte und oft instabil.
Es gibt Belege dafür, dass schmelzender Schnee zwar negative Auswirkungen auf die Umwelt haben kann, aber auch positive Auswirkungen haben kann. Durch eine verbesserte Wolkenbildung könnte die Sonneneinstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, reduziert und so zur Milderung der globalen Temperaturen beigetragen werden. Außerdem, Mehr Niederschlag könnte Dürre in vielen Regionen der Welt lindern und fördern das Wachstum der Vegetation, was ein Faktor ist, der im Zusammenhang mit der Klimawandel. Diese Vegetation beeinflusst auch die Bildung neuer Wolken und schafft so einen Kreislauf, der zu einem ausgeglicheneren Klima beitragen kann.
Die PI-ICE-Studie 2019
Eine neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Geoscience, unter der Leitung des Institute of Marine Sciences des CSIC und der Universität Birmingham, hat herausgefunden, dass das Schmelzen der Antarktis die Bildung von Aerosole in der Atmosphäre, was wiederum die Wolkenbildung im Sommer begünstigt. Dieses Phänomen ist von entscheidender Bedeutung, da Wolken durch die Reflexion und Filterung der Sonnenstrahlung eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Temperatur des Planeten spielen. Ohne diese Wolken wäre das globale Klima dramatisch wärmer. Der Prozess der Wolkenbildung ist komplex und wird von mehreren Variablen beeinflusst, einschließlich der Zusammensetzung der Aerosole in der Atmosphäre.
Trotz der Bedeutung dieser Dynamik für die Klimaregulierung ist der genaue Mechanismus der Wolkenbildung noch unzureichend verstanden, was die Genauigkeit künftiger Klimaprojektionen einschränkt.
Für diese Arbeit nutzte das Forschungsteam Daten, die während der mehr als drei Monate dauernden Antarktiskampagne PI-ICE 2019 gesammelt wurden, die vom ICM-Forscher Manuel Dall'Osto geleitet wurde. Im Rahmen dieser Kampagne wurden die in der Luft in der Region rund um die Antarktische Halbinsel schwebenden Partikel analysiert, was für das Verständnis der historisches Schmelzen des Eises und wie die Schmelzen des Antarktischen Ozeans beeinflusst die Wolkenbildung.
Die Forscher fanden heraus, dass es deutlich häufiger zu Aerosolbildungen kommt, wenn die Luftmassen vom Rand des Meereises stammen. Dies liegt daran, dass diese Luftmassen hohe Konzentrationen von Schwefelsäure y Amine, biologische Verbindungen, die durch Interaktion von Gasen in Partikel umgewandelt werden. Diese Erkenntnis ist bedeutsam, denn obwohl die Rolle der Schwefelsäure bei der Aerosolbildung bereits bekannt war, Diese Studie bestätigt die wesentliche Rolle von Aminen, die durch den Abbau organischer Stoffe in den Mikroorganismen entstehen, die das Meereis bewohnen.
Die Bedeutung von organischem Stickstoff
„Wir wussten, wie wichtig organischer Stickstoff für die Aerosol- und Wolkenbildung in terrestrischen Umgebungen ist, aber während der PI-ICE-Expedition 2019 konnten wir seine Relevanz in der Antarktis nachweisen“, sagt Dall'Osto. Diese Entdeckung unterstreicht nicht nur den Einfluss von Mikroorganismen im Meereis auf die Wolkenbildung, sondern erfordert auch eine Überprüfung bestehender Klimamodelle, die den Einfluss des Meereslebens auf die Klimaregulierung unterschätzen.
Die Studie hat gezeigt, dass das durch die globale Erwärmung bedingte zunehmende Abschmelzen des Eisschildes des Antarktischen Ozeans im Sommer zu einer erhöhten Freisetzung von aerosol- und wolkenbildenden Substanzen führen könnte. Dieses Phänomen wurde in einer anderen Studie in der Arktis beobachtet, was die Notwendigkeit eines ganzheitlichen Blicks auf die Wechselwirkungen zwischen Ozean, Eis, Atmosphäre und Leben unterstreicht, insbesondere im breiteren Kontext der Globaler Klimawandel.
Das Forschungsteam plant, im Jahr 2023 eine neue wissenschaftliche Expedition durchzuführen, um diesen komplexen Klimamechanismus weiter zu erforschen und die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Komponenten des Klimasystems besser zu verstehen.
Implikationen für die Zukunft
Die Antarktis erlebt derzeit eine drastischer Klimawandel, was schwer vorherzusagen ist. Ein Teil dieser Herausforderung ergibt sich aus dem mangelnden Verständnis darüber, wie sich Veränderungen in Ökosystemen auf die Aerosol- und Wolkenbildung auswirken. Aktuelle Klimamodelle neigen dazu, die Wolkenbedeckung über dem Südpolarmeer zu unterschätzen und daher die Menge der Sonnenstrahlung zu überschätzen, die diese kalten Gewässer erreicht, was für das Verständnis der Auswirkungen des schmelzenden Eises von entscheidender Bedeutung ist.
Daher ist die Veröffentlichung derartiger Forschungsergebnisse für die Verbesserung künftiger Klimaprognosen von entscheidender Bedeutung. Da der Klimawandel immer weiter fortschreitet, ist es von entscheidender Bedeutung, ein tieferes Verständnis der natürlichen Prozesse zu entwickeln, die das globale Klima beeinflussen, einschließlich ihrer Wechselwirkungen mit der Schmelzen der Antarktis.
Die verschiedenen Studien zu diesem Thema haben die Notwendigkeit einer internationalen Zusammenarbeit in der Forschung zum Klimawandel hervorgehoben, sowie die Bedeutung von Investitionen in wissenschaftliche Kampagnen, die ein besseres Verständnis dieser komplexen Phänomene ermöglichen, wie sie im Rahmen von die Zunahme der Wolken in der Arktis.
Die PI-ICE-Kampagne beispielsweise wurde von der spanischen Nationalen Forschungsagentur (AEI) und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) finanziert und umfasste eine vielfältige Gruppe von Forschungseinrichtungen und Universitäten, was das globale Engagement für das Verständnis und die Bekämpfung des Klimawandels widerspiegelt.
Das Schmelzen des Südpolarmeers trägt nicht nur zum Eisverlust bei, sondern kann auch die Wolkenbildung erheblich beeinflussen, ein Phänomen, das sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf das globale Klima haben könnte. Es ist wichtig, diese Dynamik weiter zu untersuchen, um die Zukunft unseres Planeten besser vorhersagen zu können.
