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09.05.2015 | 11:16 | Klimaforschung 

Forscher nehmen Wolken ins Visier

Karlsruhe - Wie beeinflussen die Wolken den weltweiten Klimawandel? Forscher haben darauf noch keine umfassenden Antworten.

Wolken greifbar machen
Die Wolke, das unbekannte Wesen: In der Wolkenkammer eines Karlsruher Instituts wollen Forscher die flüchtigen Gebilde begreifbar machen. Denn Wolken sind enorm wichtig für die Klimabilanz - wie genau sie diese beeinflussen, ist aber noch unklar. (c) proplanta

Klar sei nur eines, sagt Professor Thomas Leisner, Klimaforscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT): «Wenn sich das Klima ändert, ändern sich auch die Wolken - und umgekehrt». Doch in welchem Maße? Und in welche Richtung? In der deutschlandweit einzigartigen Wolkenkammer «Aida» versuchen Leisner und seine Mitarbeiter, Antworten zu finden.

Zwei zentrale Fragen stellen sich: Werden die Wolken im Klimawandel mehr kühlend oder mehr erwärmend wirken? Und wie genau entsteht eigentlich Niederschlag? Die Bildung von Wolken gilt als einer der größten Unsicherheitsfaktoren bei der Prognose der globalen Erwärmung. «Würden wir die Wolken besser verstehen, dann könnten wir viel genauer sagen, um wie viel Grad sich das Klima erwärmen könnte», sagt Leisner.

Die luftigen Gebilde sind naturgemäß schwer zu fassen. In der KIT-Wolkenkammer, einem sieben Meter hohen und vier Meter breiten Experimentierturm, erzeugen die Forscher sie deshalb selbst. Dafür brauchen sie Feinstaub, kleine Schwebeteilchen wie Bakterien, Ruß oder Salzpartikel. Daran kann Wasserdampf kondensieren - eine Wolke entsteht.

In Karlsruhe können die Forscher Wolken mit einem Volumen von bis zu 90.000 Litern entstehen lassen. Internationale Teams forschen in wochenlangen Messkampagnen an der Kammer. Derzeit wird in einem Neubau eine zweite Wolkenkammer errichtet, in der die erzeugten Wolken länger halten sollen - bislang verflüchtigen sie sich nach rund 20 Minuten.

Erforscht wird zum Beispiel, welche Art von Partikeln zu welcher Art von Wolken führt. Knapp 80 Wolkenarten unterscheiden die rund 1.000 Wolkenexperten weltweit; etwa 100 forschen in Deutschland. Hohe Zirruswolken am Himmel etwa lassen die Sonne durch und verstärken damit den Treibhauseffekt, erklärt Andreas Macke, Professor am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig. Die weißen Kumuluswolken hingegen spiegeln viel Sonne zurück in den Weltraum und wirken kühlend.

Völlig unklar sei noch, was landwirtschaftliche Emissionen, der sogenannte Agrarstaub, für die Wolkenbildung bedeuten, sagt Macke. Näher erforscht werden soll demnach auch, welche Partikel als sogenannte Eiskeime zur Eisbildung in Wolken führen - eine Grundvoraussetzung für Niederschlag. «Wir wissen nicht, wann eine Wolke zu regnen anfängt», sagt Leisner.

«Es ist enorm wichtig, zu klären, wie menschliches Verhalten sich auf Wolken und damit das Klima und den Wasserkreislauf auswirkt», so Macke. «Es wäre ein großer Schritt, wenn wir beschreiben könnten, wo, wann und warum welche Wolken global auftauchen», sagt Martina Krämer vom Forschungszentrum Jülich. Vorhersagen über die Klimaerwärmung könnten damit sehr viel präziser werden.

Einen Hinweis immerhin gibt es: Seit Beginn der Satellitenbeobachtung vor etwa 30 Jahren ist die Zusammensetzung der Wolkendecke ungeachtet aller menschlichen Einflüsse in etwa gleichgeblieben. Lediglich über großen Umweltsünder-Ländern wie China wurden regionale Veränderungen registriert. «Das könnte bedeuten, dass Wolken sich selber stabilisieren», sagt Macke. «Aber auch das ist nur eine Hypothese.» (dpa)
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