Forschung 28.03.2008, 20:33 Uhr

Aeroplankton als Wettermacher  

VDI nachrichten, Mainz, 28. 3. 08, ber – Reines Wasser gefriert eigentlich erst unter – 40 °C. Bei höheren Temperaturen wachsen Eiskristalle nur, wenn Kristallisationskeime vorhanden sind. Staub- und Rußpartikel sowie Pollen oder Bakterien könnten dies sein. Und da Regen und Schneefall stets mit der Bildung kleiner Eiskristalle in den Wolken beginnt, könnten die als Eiskeim dienenden Bakterien sogar Einfluss auf das Wetter haben.

Im März 2006 fand auf Einladung von Cindy Morris am Inra-Forschungszentrum ein erster internationaler Workshop zum Thema Mikrobielle Meteorologie statt. 20 Experten der unterschiedlichsten Disziplinen, darunter auch Christner und Psenner, trafen sich, um den aktuellen Wissensstand zu möglichen Einflüssen biologischer Materie auf atmosphärische Prozesse zu diskutieren. Die Ergebnisse sind jüngst im Online-Journal Biogeosciences Discussions erschienen.

Schon der Titel der Arbeit macht die Folgen der Debatten deutlich: Anstatt von Mikrobieller Meteorologie ist dort von Bio-Meteorologie die Rede. Das neue Forschungsfeld muss wohl deutlich weiter gefasst werden. Den Hintergrund dafür bildet eine Studie, die Atmosphärenforscher Ruprecht Jaenicke von der Uni Mainz 2005 in Science veröffentlichte. Sie zeigt, dass kleinste Teilchen biologischen Ursprungs rund 25 % der in der Luft schwebenden Aerosole ausmachen – ein für Jaenicke unerwartet großer Anteil. Der Rest sind Mineralstaub-, Ruß- und Meersalzpartikel.

Nach Jaenickes Erkenntnissen spielen Bakterien und andere lebendige Strukturen bei den Bio-Aerosolen jedoch keine so große Rolle die große Masse wird durch tote Biomaterie bestimmt. Das Spektrum reicht von zerbröselten Pflanzenblättern bis hin zu kleinsten Schuppen aus dem Federkleid von Vögeln. All das stellt eine aktive Oberfläche für chemische und physikalische Prozesse in der Atmosphäre dar – von der Eisbildung bis zum Abbau organischer Schadstoffe. Jaenicke ist überzeugt: „Die Biologie hat einen großen, bisher wenig beachteten Einfluss auf Regen und Klima.“

Die Mechanismen zu entschlüsseln, wie das Leben die Wetterküche beeinflusst, ist kein leichtes Unterfangen. Wenn beispielsweise Pseudomonas-Bakterien im Labor auf einem Probenträger liegen, wachsen an ihnen ganz anders strukturierte Eiskristalle, als wenn sie frei in der unterkühlten Atmosphäre schweben. Nur mit aufwendiger Feldforschung werden die biologischen Wetterfaktoren genauer bestimmt werden können.

Jaenicke entwickelt derzeit ein Messgerät, das an Bord des deutschen Atmosphärenforschungsflugzeugs „HALO“ zum Einsatz kommen soll. Es wird Eiskristalle im Flug direkt aus der Luft einfangen und auf biologische Kristallisationskeime hin untersuchen können. Sollte sich dabei ergeben, dass selbst die in großer Höhe schwebenden Zirrus-Eiswolken von Bakterien bevölkert und beeinflusst sind, müssten Meteorologen, Klimaforscher und Biologen einige ihrer Theorien und Modelle überdenken.

Auch Brent Christner beschreibt aktuell in Science die wachsende Bedeutung der Bio-Meteorologie: Das Verständnis der Rolle biologischer Eiskeime im Niederschlagkreislauf könnte helfen, die Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Klima zu entschlüsseln, Klimamodelle zu verbessern und die Verbreitungsstrategien von Pflanzenschädlingen und anderen Mikroorganismen zu verstehen.

LUCIAN HAAS/ber

Beijing will Olympia in Sonnenschein tauchen

Die Veranstalter der diesjährigen Olympischen Spiele in China wollen alles unter Kontrolle haben – selbst das Wetter. Meteorologen begannen bereits mit Tests, bei denen Raketen Regenwolken gezielt auflösen sollen. Zudem wird getestet, wie man Regen künstlich erzeugen kann, um die Luft von Schadstoffen zu reinigen. Der Chef des Meteorologischen Amtes, Zheng Guoguang, erklärte nach einem Bericht der staatlichen Zeitung „China“, man werde simulieren, wie im Fall von Wolken am Eröffnungstag der Olympischen Spiele, dem 8. August 2008, vorgegangen werden solle. An diesem Tag bestehe nach Einschätzung der Behörden ein Regenrisiko von 50 %. Ähnlich sieht es bei der Abschlusszeremonie der Spiele vier Wochen später aus. Aus Kreisen des Wetteramtes verlautete bereits, dass die Auflösung von Regenwolken noch eine wenig erforschte Technologie sei. AP/ber

  • Bettina Reckter

    Bettina-Reckter

    Redakteur VDI nachrichten
    Fachthemen: Forschung, Biotechnologie, Chemie/Verfahrenstechnik, Lebensmitteltechnologie, Medizintechnik, Umwelt, Reportagen

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