DK013 - Blutstaub in der Atmosphärenkammer

Shownotes

DK013 - Blutstaub in der Atmosphärenkammer

…und was hat Ozon mit dem Advent zu tun?

"Das Klima”, der Podcast zur Wissenschaft hinter der Krise. Wir lesen den sechsten Bericht des Weltklimarats und erklären den aktuellen Stand der Klimaforschung.

Wir widmen uns dem ersten Teil von Kapitel 6. Beziehungsweise widmen wir uns eigentlich zuerst der COP26. Das ist die UN-Klimakonferenz, die jetzt gerade in Glasgow stattfindet und in deren Vorfeld es jede Menge mediale Aufregung rund um das Klima und den IPCC-Bericht gab. Dann widmen wir uns Kapitel 6. Das ist spannend, denn darin geht es um all das, was nur kurz in der Atmosphäre ist, aber trotzdem einen relevanten und sehr komplexen Einfluss auf das Klima hat. Es geht um die Short-lived climate forcers (SLFCs). Die sind vielfältig und sie sind fies. Mal machen sie die Erde wärmer, mal kälter und mal beides gleichzeitig. Alles wirkt auf alles zurück und das macht die Sache auch nicht einfacher. Wir fangen daher mal mit einem Überblick an: Was gibt es da alles für Stoffe und wer produziert sie? Asien! lautet die Antwort in erster Näherung, aber so simpel ist die Sache natürlich auch wieder nicht. Wir reden ein wenig über Blitze, die ebenfalls einen Einfluss auf das Klima haben und über Staub, der mehr macht, als nur staubig, sondern in Sachen Klima wirklich sehr genau angeschaut werden sollte. Wir sprechen über Dinge, die verbrannt werden, aber nicht verbrannt werden sollten. Und über das Ozon, dass man nicht nur oben und unten in der Atmosphäre findet, wo es mal gut und mal schlecht für uns ist, sondern auch in der Literatur des 19. Jahrhunderts und der Adventsbäckerei. Es ist eine vielfältige und volle Folge, genau so wie SLFCs vielfältig sind und und die Atmosphäre voll davon ist.

COP 26 und was will die Klimakonferenz andauernd in Bonn?

Von 31.10 bis 12.11.2021 findet in Glasgow die UN-Klimakonferenz 2021statt, die offiziell ”United Nations Framework Convention on Climate Change, 26th Conference of the Parties)” heißt beziehungsweise kurz COP26. Was das ist und was dort passiert kann man hier nachlesen. Idealerweise passiert dort mehr als in der Vergangenheit bei Klimakonferenzen passiert ist. Denn da ist wenig passiert. Es steht zum Beispiel ein Update zu den Maßnahmen nach dem Pariser Klimaabkommen an und da ist viel nachzubessern.

Wie die Politik den Klimabericht gerne hätte

Im Vorfeld von COP26 sind die Kommentare und Änderungen geleakt worden die diverse Länder und Organisation sich vom IPCC für die kommende Teile des Sachstandsberichts gewünscht haben. Wenig überraschend wollen die, die immer noch massiv auf fossile Brennstoffe setzen, dass sie das auch weiter tun können und hätten gerne, dass das IPCC nicht davon erzählt, dass man damit aufhören soll. Argentinien will weiterhin Fleisch exportieren und wünscht sich, dass das IPCC nicht die Klimavorteile einer pflanzlichen Ernährung erwähnt. Und so weiter. Zum Glück kann die Wissenschaft aber selbst entscheiden, was im Bericht steht (hört dazu gerne auch nochmal Folge 2 von “Das Klima”. Aber immerhin wissen wir jetzt, wer da gerne in welcher Hinsicht lobbyiert.

Was treibt eigentlich ein Chapter Scientist

Bevor wir voll in Kapitel 6 starten, schauen wir noch ein wenig auf die Leute, die es geschrieben haben. Nämlich unter anderem Astrid Kiendler-Scharr. Und wir lernen, was ein “Chapter Scientist” macht.

Kurz da, aber trotzdem fies

Dann wird es ernst. Wir schauen in Tabelle 6.1 und auf all die SLCFs die die Welt für uns zu bieten hat. Manche wirken direkt auf das Klima, manche indirekt, in dem sie die Produktion von Stoffen ankurbeln, die das Klima beeinflussen. Manche kennt man, wie zum Beispiel Methan oder Ammoniak. Manche eher nicht, wie das, was sich hinter Abkürzungen wie HCHFs oder NMVOCs versteckt. Manche erscheinen ganz harmlos, wie Staub oder Meeresgischt, und alle sind sie komplexer zu verstehen als man denken würde.

Tabelle 6.1

Tabelle 6.1

Aus Asien kommt ziemlich viel

Schaut man sich an, wer die ganzen SLCFs produziert, dann kommt der Großteil davon geografisch aus Richtung Asien. Schaut man nach den konkreten Quellen, dann wird es diverser. Ammoniak kommt zum überwiegenden Teil aus der Landwirtschaft. Stickoxide dagegen aus Schiffen, Flugzeugen und Autos. Schwefeldioxid machen Industrie und die Verbrennung fossiler Stoffe, Methan dagegen kommt nicht nur aus Kühen, sondern auch von der Herstellung von Brennstoffen. Es ist komplex, aber Abbildung 6.3 schafft ein wenig Klarheit.

Abbildung 6.3

Best of Short-Lived Climate Forcers

Ein kurzes “Best of” der SLCFs bringt die wenig überraschende Erkenntnis, dass da eigentlich gar nicht so viel “Best” zu finden ist. Das, von dem wir gern weniger in der Atmosphäre hätten ,wird immer mehr. Unter anderem, weil das, was am einen Ende der Welt eingespart wird, anderswo umso mehr wieder freigesetzt wird. Tja.

Blutstaub!!

Staub kommt nicht einfach so in die Luft, jedenfalls nicht immer. Manchmal muss man den Boden auch erst mit Staub bombardieren, um noch mehr Staub loszulösen. Ja, das heißt wirklich so. Stellt Euch das so vor als würden ganz viele Mini-Asteroiden über den Boden hüpfen und dabei Staub aufwirbeln. Deshalb ist übrigens auch der Mond so staubig: Er wird ständig mit Mini-Asteroiden bombardiert. Da die Erde eine Atmosphäre hat, bleibt ihr das erspart, aber wir haben ja auch so schon genug Staub in der Luft, z.B. über der Sahara. Wenn dort dank heftigem Wind Sandkörner anfangen über den sandigen Boden zu hüpfen und dieses Bombardement immer mehr Sandkörner los schlägt fehlt nur noch ein ordentlicher Westwind und schon weht Saharastaub über Europa. Der legt sich nicht nur trocken auf alles drauf, sondern regnet manchmal auch aus und dann haben wir ihn, den Blutregen. Denn Saharahstaub ist rot, weil er so eisenhaltig ist.

Blitze!!

Blitze sind dramatisch. Dass sie aber auch einen Einfluss auf das Klima haben, ist überraschend. Haben sie aber. Denn durch die hohen Temperaturen erzeugen sie Stickoxid in der Atmosphäre; 10 Prozent der gesamten Emissionen gehen auf sie zurück. Denn es gibt viele Blitze: ein paar Millionen pro Tag! Dass sich die Gewittertätigkeit durch den Klimawandel ändern wird, ist sicher. Unklar ist aber noch, was das für Auswirkungen auf die Stickoxidmenge haben wird.

Stickoxiod aus dem Boden

Aus dem Boden kommt auch Stickoxid. Ungefähr so viel, wie die Blitze erzeugen. Wie sich das verändern wird, ist ebenfalls unklar. Denn das hängt vom Pflanzenwachstum ab und vor allem, wie wir die Landnutzung in Zukunft gestalten.

Klimagischt

Wenn die Wellen an den Strand rauschen, die Gischt spritzt und alles nach Ozean riecht, kann das ziemlich cool sein. Auf das Klima hat aber auch das Einfluss. Denn das Zeug, dass die Wellen mit der Gischt in die Luft schleudern, kann als Ausgangspunkt für die Wolkenbildung dienen.

Warum man nicht so viel Zeug verbrennen soll

Es ist kaum überraschend, dass es einen Einfluss auf das Klima hat, wenn man Sachen verbrennt. Und brennen tut viel auf der Erde. Der Wald, die Steppen, die Moore und wir verbrennen Müll. All das erzeugt viel und verschiedenste SLCFs. Und wenn es wärmer wird, ist auch mit sehr viel mehr Bränden zu rechnen…

Auf in die Atmosphärenkammer

Wie wir eigentlich zu den erkenntnissen über SLCFs kommen, verrät uns Box 6.1 in einer wunderbaren schematischen Darstellung. Da sieht man wie die komplexe Chemie einerseits theoretisiert und gemessen wird und andererseits die globalen Chemiemodelle mit beschränkter Rechenlaufzeit diese abbilden sollen. Dass man nicht jedes CO2-Molekül der Atmosphäre einzeln modellieren kann und wie es dann zu CO und O zerfällt, ist schade, aber damit müssen wir erstmal leben und umgehen. Also parametrisiert man wieder und versucht die komplexe Chemie korrekt aber rechenbar zu vereinfachen. Wie chemische Prozesse in der Atmosphäre ablaufen oder diese beeinflussen, kann man übrigens in sogenannten Atmosphärenkammern beobachten. Das ist tatsächlich sowas wie eine kleine abgeschlossene künstliche Atmosphäre in einer Box. Ja gut, einem Druckbehälter wie der AIDA oder einem Teflonschlauch wie bei SAPHIR.

Box 6.1 Abbildung 1

Ozon und Effi Briest

Ozon ist komplex. Man findet es oben und unten in der Atmosphäre und es taucht sogar in der Literatur auf. Claudia hat eine sehr spezielle Arbeit zutage befördert. Sie heißt ”Das Ozon als Pharmakon in Fontanes literarischen, epistolarischen und autobiographischen Werken” und kann hier als pdf runtergeladen werden. wer hätte geahnt, dass Ozon so literarisch wertvoll ist.

Ozon und Advent

Noch mehr Funfacts über Ozon: Eugenol kommt in Gewürznelken vor und wenn man das ganze mit Ozon oxidiert, dann entsteht Vanillin. Nelken und Vanille: Im Ozon steckt also auch jede Menge Advent.

Der Strahlungsantrieb der SLCFs

Wie viel die SLCFs an unserer Klimaherdplatte drehen, schauen wir uns natürlich auch noch an. Aber zunächst geht der Blick auf das Wo, denn dank ihrer kurzen Lebensdauer sind SLCFs natürlich sehr unterschiedlich verteilt und damit auch ihr Strahlungsantrieb. Abbilung 6.10a verrät uns zunächst wo Aerosole, als die SLCFs mit einem negativen Strahlungsantrieb, die Erwärmung etwas abschwächen. Nicht wirklich überraschend ist das meistens dort, wo besonders viel Dreck in die Luft gelangt, egal ob natürlich oder anthropogen.

Abbildung 6.10a

Richtig spannend und gar nicht so leicht zu verstehen ist Abbildung 6.12, aber da führt Claudia uns einmal zusammen durch. Bei SLCFs muss man nämlich ihren Strahlungsantrieb basierend auf ihren Emissionen und basierend auf ihren Konzentrationen unterscheiden. Ozon emittieren wir z.B. gar nicht. Deshalb gibt es keinen eigenen Balken, denn ihr emissionsbasierter Strahlungsantrieb ist nicht existent. Ozon entsteht aber aus anderen SLCFs und hat damit einen konzentrationsbasierten Strahlungsantrieb, der grün dargestellt ist. So wandeln sich einzelne SLCFs eifrig in andere um und es entsteht eine wilde Gemengelage.

Abbildung 6.12

Ausblick auf die Luftverschmutzung

Wir blicken auf die Luftverschmutzung. Denn die wird uns im nächsten Teil den Blick auf die Atmosphäre verstellen. Und das Klima beeinflussen - was sonst.

Weiterführende Informationen

Kapitel 6 des Klimaberichts ist hier als pdf downloadbar.

Kontakt und weitere Projekte

Wenn ihr Fragen oder Feedback habt, dann schickt uns einfach eine Email an podcast@dasklima.fm. Alle Folgen und alle Shownotes findet ihr unter https://dasklima.fm.

Florian könnt ihr in seinem Podcast “Sternengeschichten” zuhören, zum Beispiel hier: https://sternengeschichten.podigee.io/ oder bei Spotify - und überall sonst wo es Podcasts gibt. Außerdem ist er auch noch regelmäßig im Science Busters Podcast und bei WRINT Wissenschaft”-Podcast zu hören (den es ebenfalls bei Spotify gibt). Mit der Astronomin Ruth Grützbauch veröffentlicht er den Podcast “Das Universum”.

Claudia forscht und lehrt an der TH Köln rund um Wissenschaftskommunikation und Bibliotheken und plaudert im Twitch-Stream “Forschungstrom” regelmäßig über Wissenschaft.

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Kommentare (1)

Alex Schmidt

In Bonn ist der Sitz des Sekretariats der Klimarahmenkonvention. Das dürfte der Grund sein, weshalb die Konferenzen so oft in Bonn waren.

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