Staub, der von Wüstenstürmen und trockenen Landschaften aufgewirbelt wird, hat in den letzten Jahrzehnten dazu beigetragen, den Planeten abzukühlen, und sein Vorhandensein in der Atmosphäre hat möglicherweise das wahre Ausmaß der globalen Erwärmung durch Emissionen fossiler Brennstoffe verschleiert.
Laut einer Analyse hat der atmosphärische Staub seit Mitte des 19. Jahrhunderts um etwa 55 % zugenommen. Und dieser zunehmende Staub könnte bis zu 8 % der Erwärmung durch Kohlenstoffemissionen verborgen haben.
Die Analyse von Atmosphärenwissenschaftlern und Klimaforschern in den USA und Europa versucht, die unterschiedlichen, komplexen Arten aufzuzählen, in denen Staub die globalen Klimamuster beeinflusst hat, und kommt zu dem Schluss, dass er insgesamt dazu beigetragen hat, den Erwärmungseffekten von Treibhausgasen etwas entgegenzuwirken. Die in Nature Reviews Earth and Environment veröffentlichte Studie warnt davor, dass aktuelle Klimamodelle die Auswirkungen von atmosphärischem Staub nicht berücksichtigen.
„Wir haben schon lange vorhergesagt, dass wir in Bezug auf die Treibhauserwärmung auf einen schlechten Ort zusteuern“, sagte Jasper Kok, ein Atmosphärenphysiker an der UCLA, der die Forschung leitete. “Was diese Forschung zeigt, ist, dass wir bisher die Notbremse angezogen hatten.”
Wissenschaftler schätzen, dass etwa 26 Millionen Tonnen Staub in unserer Atmosphäre schweben. Seine Auswirkungen sind kompliziert.
Staub kann zusammen mit synthetischer Partikelverschmutzung den Planeten auf verschiedene Weise kühlen. Diese Mineralpartikel können das Sonnenlicht von der Erde weg reflektieren und Zirruswolken hoch in der Atmosphäre auflösen, die den Planeten erwärmen. Staub, der ins Meer fällt, fördert das Wachstum von Phytoplankton – mikroskopisch kleine Pflanzen im Meer – die Kohlendioxid aufnehmen und Sauerstoff produzieren.
Staub kann in manchen Fällen auch eine wärmende Wirkung haben – er verdunkelt Schnee und Eis und veranlasst sie, mehr Wärme aufzunehmen.
Aber nachdem sie alles zusammengezählt hatten, schien es den Forschern klar, dass der Staub insgesamt einen kühlenden Effekt hatte.
„Es gibt all diese verschiedenen Faktoren, die die Rolle von Mineralstäuben in unserer Atmosphäre beeinflussen“, sagte Gisela Winckler, Klimawissenschaftlerin am Lamont-Doherty Earth Observatory an der Columbia University. „Dies ist die erste Überprüfung dieser Art, die all diese verschiedenen Aspekte wirklich zusammenbringt.“
Obwohl Klimamodelle bisher in der Lage waren, die globale Erwärmung ziemlich genau vorherzusagen, machte die Überprüfung laut Winckler deutlich, dass diese Vorhersagen die Rolle des Staubs nicht besonders gut bestimmen konnten.
Begrenzte Aufzeichnungen aus Eisbohrkernen, marinen Sedimentaufzeichnungen und anderen Quellen deuten darauf hin, dass der Staub insgesamt seit vorindustriellen Zeiten zugenommen hat – teilweise aufgrund von Entwicklung, Landwirtschaft und anderen menschlichen Einflüssen auf Landschaften. Aber auch die Staubmenge scheint seit den 1980er Jahren zurückgegangen zu sein.
Mehr Daten und Forschung sind erforderlich, um diese Staubmuster besser zu verstehen, sagte Winckler, und besser vorherzusagen, wie sie sich in den kommenden Jahren verändern werden.
Aber wenn der Staub in der Atmosphäre abnimmt, könnten sich die Erwärmungseffekte der Treibhausgase beschleunigen.
„Aus diesem Grund könnten wir eine immer schnellere Erwärmung erleben“, sagte Kok. „Und vielleicht erkennen wir diese Realität zu spät.“