Durch ihre Ansammlung in der Atmosphäre könnten Mikroplastikpartikel das Wetter und das Klima beeinflussen, wie eine kürzlich in
Environmental Science & Technology: Air veröffentlichte Studie nahelegt.
Ihre Anwesenheit begünstigt die Bildung von Eiskristallen, die für die Entstehung von Wolken und Niederschlägen unerlässlich sind. Mikroplastik könnte somit eine neue Rolle in klimatischen Prozessen spielen.
Diese winzigen Fragmente, oft kleiner als 100 Mikrometer, werden vom Wind getragen und erreichen ungeahnte Höhen. Man hat sie in Wolken über Gebirgen in Asien gefunden. Diese Zahlen zeigen ihre systematische Infiltration bis in atmosphärische Prozesse hinein.
Ihre Fähigkeit, die Bildung von Eiskristallen zu induzieren, gründet auf einem Phänomen namens Nukleation. Normalerweise gefriert reines Wasser erst bei extrem niedrigen Temperaturen, aber die Anwesenheit von festen Partikeln wie Staub oder Bakterien hebt diese Schwelle an. Laut der Studie ermöglichen Mikroplastikpartikel die Kristallisation bereits bei -22°C, deutlich wärmer als die sonst benötigten -38°C.
Diese Kristalle spielen eine entscheidende Rolle in der Dynamik von Wolken, da sie deren Struktur und Verhalten verändern. Durch die Förderung des Wolkenwachstums erhöhen sie die Wahrscheinlichkeit intensiver Niederschläge.
Konkret wirken diese Kristalle als Kondensationskerne: Die in der Atmosphäre vorhandenen Wassertröpfchen bilden sich um diese festen Partikel, wodurch eine größere Menge Wasserdampf daran haftet. Im Laufe der Zeit nehmen die Tröpfchen an Größe zu und verklumpen, bis ihr Gewicht groß genug wird, um die Aufwinde zu überwinden, die sie normalerweise in der Wolke halten.
Dieser beschleunigte Koaleszenzprozess führt zu größeren Tropfen, die als Regen fallen, oft kräftiger und intensiver als gewöhnlich.
Wolken spielen zudem eine wesentliche Rolle bei der Regulierung der Erdtemperatur. Ihre Zusammensetzung, die flüssiges Wasser und Eis miteinander vermischt, bestimmt ihre Fähigkeit, Sonnenlicht zu reflektieren oder zu absorbieren. Indem sie dieses Gleichgewicht verändern, könnten Mikroplastikpartikel die Energie der Erde stören und bestimmte Klimaeffekte verstärken.
Die Studie untersuchte vier gängige Kunststofftypen, wie Polypropylen und PVC, und simulierte deren „Alterung“ in der Atmosphäre. Einige Kunststoffe, die Ozon oder UV-Strahlung ausgesetzt sind, verändern ihre Nukleationsfähigkeit, was ihre klimatischen Auswirkungen schwerer vorhersagbar macht.
Dennoch bleiben viele Unbekannte. Wie hoch ist die tatsächliche Konzentration von Mikroplastik in den Wolken? Wie verhalten sie sich im Vergleich zu anderen atmosphärischen Partikeln? Diese Fragen hoffen Wissenschaftler beantworten zu können, um diese unsichtbaren, aber einflussreichen Akteure des Klimas besser zu verstehen.
Warum benötigen Wolken feste Partikel?
Wolken bilden sich nicht nur aus Wasserdampf. Feste Partikel wie Staub oder Kristalle dienen als Kerne, um die sich die Feuchtigkeit kondensieren kann. Diese Kerne, Kondensationskeime genannt, senken die für die Umwandlung von Feuchtigkeit in Wassertröpfchen benötigte Energie. Ohne sie hätten es Wolken schwer, sich zu bilden.
Die Größe und Zusammensetzung dieser Partikel beeinflussen direkt die Dynamik der Wolken. Einige Partikel fördern größere Tropfen, während andere deren Wachstum begrenzen. Die Fülle dieser Partikel, oft durch menschliche oder natürliche Aktivitäten hervorgerufen, verändert die Struktur und die Fähigkeit der Wolken, Niederschläge zu produzieren.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Environmental Science & Technology: Air