Die Antarktis, diese eisige und abgelegene Ecke, in der der Mensch selten ist, verbirgt natürliche Prozesse, die ebenso überraschend wie wenig bekannt sind. Einer der auffälligsten ist die Wolkenbildung und die unerwartete Bedeutung eines Elements, das unbemerkt bleibt: Pinguinguano. Der Lebenszyklus dieser Vögel ist wichtig um zu verstehen, wie bestimmte Wolken über dem weißen Kontinent entstehen und wie dieser Prozess das globale Klima beeinflussen kann.
Obwohl Wolken üblicherweise als das ausschließliche Produkt der Kondensation von Wasserdampf betrachtet werden, hat die jüngste wissenschaftliche Forschung die Bedeutung von biologische Prozesse in der antarktischen Atmosphäre. Insbesondere Meerestiere und insbesondere Adeliepinguine spielen eine entscheidende Rolle im atmosphärischen Kreislauf der Region.
Die Rolle von Guano bei der Wolkenbildung in der Antarktis
Während des südlichen Sommers sammelten Forscherteams Luftproben in der Nähe wichtiger Pinguinkolonien in der Nähe von Stützpunkten wie Marambio auf Seymour Island. Ihre Analyse ergab eine signifikante Anstieg der Ammoniakkonzentrationen Jedes Mal trug der Wind Luft aus den von diesen Tieren bewohnten Gebieten herbei.
Der Ursprung dieses Ammoniaks liegt in der PinguinguanoDa sie sich hauptsächlich von Krill und kleinen Fischen ernähren, ist ihr Kot besonders stickstoffreich. Sobald dieser Guano auf dem Boden abgelagert wird, zersetzt er sich und setzt Stickstoff frei. Gase wie Ammoniak und Dimethylamin in die Atmosphäre.
Die Wolkenbildung wird beschleunigt, wenn diese Verbindungen in der Luft an Substanzen aus dem marinen Phytoplankton binden, insbesondere an Dämpfe von SchwefelDiese Mischung erzeugt winzige Partikel, die als KondensationskerneWassertropfen sammeln sich mithilfe dieser Partikel und bilden Wolken über dem antarktischen Kontinent. Um besser zu verstehen, wie diese Partikel das Klima der Region beeinflussen, lesen Sie unseren Artikel über der Einfluss von Seevögeln auf den Klimawandel.
Ein wichtiger Aspekt ist, dass dieser Prozess nach der Vogelwanderung nicht aufhört. Selbst Wochen nach dem Abflug der Pinguine setzt der Boden dank der Ansammlung von Guano weiterhin Gase frei und sorgt so für einen hohen Ammoniakgehalt, der die Bildung neuer Wolken begünstigt.
Klimafolgen und globale Reichweite
Die Wolken, die durch die Aktivität von Pinguinen gebildet werden Sie haben einen erheblichen Einfluss auf das regionale Gleichgewicht. Durch die Reflexion der Sonnenstrahlung tragen sie dazu bei, die für die Antarktis typischen niedrigen Temperaturen aufrechtzuerhalten und das Schmelzen des Meer- und Kontinentaleises zu verlangsamen. Dieser Effekt kann sich jedoch ändern, wenn sich die Dichte oder Höhe dieser Wolken ändert. Dadurch kann mehr Wärme eingeschlossen und das regionale Klima verändert werden.
Jede Veränderung der Pinguinpopulation, beispielsweise ein deutlicher Rückgang ihrer Zahl, könnte die Bildung atmosphärischer Partikel beeinflussen und somit das Klima in der Region verändern. In Gebieten in der Nähe großer Kolonien kann die Anwesenheit dieser Tiere die Partikelbildung in der Luft im Vergleich zu weiter entfernten Gebieten erhöhen.
Messungen haben gezeigt, dass sich die Anzahl der für Kondensationskerne geeigneten Partikel unter bestimmten Umständen im Vergleich zu Perioden ohne biologischen Einfluss um das 10.000-Fache erhöhen kann. Darüber hinaus bleiben diese Effekte noch Wochen nach dem Vogelzug bestehen, da der mit Guano gesättigte Boden weiterhin Gase freisetzt und die Wolkenbildung fördert.
Welche Techniken wurden bei den Untersuchungen verwendet?
Um diese Ergebnisse zu erzielen, platzierten die Wissenschaftler Atmosphärenmessgeräte in Gebieten in der Nähe der Kolonien. Sie nutzten Laserspektrometer zur Erkennung von Ammoniak, Massenanalysatoren zur Identifizierung von Aerosolvorläuferverbindungen und meteorologische Sensoren zur Überwachung der Partikelchemie und -dynamik.
An den Beobachtungstagen gab es bemerkenswerte Ereignisse, wie beispielsweise Anfang Februar 2023, als eine Zunahme der Bildung und Größe atmosphärischer Partikel festgestellt wurde, die mit dem Auftreten von Nebel zusammenfiel. Dies ermöglichte es, die Wirksamkeit der Ammoniumsulfate von Pinguinen bei der Wolkenbildung erzeugt.
Es wurde auch die Anwesenheit von Dimethylamin, eine Verbindung, die, wenn auch in geringen Mengen, zur Bildung von Kondensationskernen und damit zur Wolkenbildung beiträgt.
Die Forschungsergebnisse verdeutlichen die Bedeutung biogener Prozesse bei der Wolkenbildung in der Antarktis und den Einfluss von Meerestieren auf das globale Klima. Sie unterstreichen die Notwendigkeit, diese Arten und ihre Lebensräume zu schützen, um das atmosphärische Gleichgewicht in der Region aufrechtzuerhalten.