Es wird immer wärmer – darüber sind sich Klimaforscher weitgehend einig. Doch wie genau sich die steigenden Treibhausgasgehalte der Atmosphäre sowie Rückkopplungseffekte im Klimasystem auf die weitere Entwicklung auswirken werden, bleibt schwer einzuschätzen. Das liegt daran, dass noch immer einige Faktoren im komplexen Klimageschehen nicht ausreichend geklärt sind. Buchstäblich nebulös ist dabei auch, wie sich die irdische Bedeckung mit Wolken in Zukunft entwickeln wird. Dabei handelt es sich jedoch um einen wichtigen Faktor, der in komplexer Weise das Klima beeinflusst.
Der Erforschung der Prozesse der Wolkenbildung widmen sich bereits seit einigen Jahren Wissenschaftler im Projekt CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets). Wie sie erklären, sind zur Bildung der Wassertröpfchen sogenannte Kondensationskeime in der Luft nötig. Es handelt sich dabei um Partikel, an denen der Wasserdampf kondensieren kann. Diese sogenannten Aerosole haben nur einen Durchmesser zwischen 0,1 und 10 Mikrometer und besitzen natürliche oder menschlich verursachte Ursprünge. Es kann sich etwa um aufgewirbelte Bodenpartikel handeln oder um Stoffe aus der Luftverschmutzung. Etwa die Hälfte der Kondensationskeime entsteht aber erst in der Luft, indem sich bestimmte gasförmige Moleküle zu festen Partikeln verbinden. Auch für diese sogenannte „Nukleation“ können natürliche und menschliche Grundsubstanzen verantwortlich sein.
Pflanzliche Ausdünstungen im Visier
Vor allem aus der Verbrennung von Kohle und Öl stammt dabei das Schwefeldioxid. Zu den wichtigsten flüchtigen Substanzen natürlichen Ursprungs gehören wiederum unterschiedliche Vertreter der Terpene – Kohlenwasserstoffe, die von der Vegetation freigesetzt werden. Wir können diese Stoffe auch manchmal mit der Nase wahrnehmen: Sie sind unter anderem für den typischen Geruch des Waldes verantwortlich und werden von Pflanzen bei Stress intensiver verströmt. Das CLOUD-Team hat in früheren Forschungsarbeiten bereits gezeigt, dass pflanzliche Monoterpene und das Terpen Isopren eine Rolle bei der Bildung von Kondensationskeimen spielen.
Nun standen hingegen erstmals die sogenannten Sesquiterpene im Fokus. Sie sind zwar in deutlich geringeren Konzentrationen in der Luft vorhanden als die beiden anderen pflanzlichen Terpen-Substanzen. Doch ihr komplexer Aufbau ließ vermuten, dass sie eine besonders intensive Wirkung haben könnten. Diesem Verdacht ging das Team nun durch Untersuchungen in der speziellen Forschungskammer des CLOUD-Projekts am Kernforschungszentrum CERN in Genf nach, in der verschiedene atmosphärische Bedingungen simuliert werden können. „In dieser Klimakammer wird die Untersuchung von Sesquiterpenen auch dann möglich, wenn die geringe Konzentration in der Atmosphäre nachgestellt wird“, sagt Erst-Autorin Lubna Dada vom Paul Scherrer Institut in Villigen.
