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Blick in den Sandkasten

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 15.06.2012 09:56

Die Sahara ist die größte Wüste der Erde und ihr zentraler Teil in West- und Zentralafrika ein wesentlicher Faktor im globalen Klimasystem. Dennoch gibt es kaum belastbare Daten über das Gebiet, das größer als Europa ist. Ein groß angelegtes britisches Projekt soll das jetzt erstmals in Angriff nehmen. Als Namensgeber haben sich die Forscher den Wüstenfuchs Fennek, auf Englisch Fennec, ausgesucht. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union wurden erste Ergebnisse vorgestellt.

Satellitenaufnahme eines Staubsturms vom 10. Oktober 2009, der von Westafrika weit auf den Atlantik hinausreicht (Bild: Nasa).Für das Klima zählt die Zentralsahara zu den Schlüsselregionen: Im Sommer wird es dort so heiß, dass über ihr ein gigantisches Hitzetief entsteht. Die heiße Luft steigt so hoch empor wie sonst kaum auf der Erde und zieht Luftmassen aus der Umgebung nach. So spielt das System eine wichtige Rolle im westafrikanischen Monsun, der mit seinem Regen über Wohl und Wehe in West- und Zentralafrika bestimmt. Aber die Sahara ist auch die größte Staubquelle der Erde. Ihr feiner Sand fliegt nach Europa und bis in die Karibik. Dennoch gibt es kaum verlässliche Daten über diese Region, die zu den menschenleersten, ärmsten und seit neuestem auch unsichersten Regionen der Erde zählt. 

"Viel von dem, was wir über die Sahara wissen, stammt von Satelliten, und jeder Satellit erzählt eine etwas andere Geschichte. Wir wissen wirklich nicht, welchem wir glauben sollen", erklärt Richard Washington, Professor für Klimaforschung an der Universität Oxford und Koordinator des Fennec-Projektes. Was in vielen anderen Regionen Kontrolldaten für die Satellitenmessungen liefert, fehlt in der Sahara komplett: Netzwerke von festen Messstationen, die regelmäßig Informationen über die jeweiligen lokalen Bedingungen liefern, gibt es nicht, Wetterballons ebenfalls nicht und Forschungsflugzeuge schon gar nicht. 

In breiter Front rollte am 12. November 2010 ein Sandsturm durch die Sahara und wurde von einem Nasa-Erdbeobachtungssatelliten aufgenommen (© Nasa).In diese Lücken soll das britische Projekt stoßen. Natürlich tragen Satelliten allen Widersprüchen zum Trotz ihren Teil zu Fennec bei, doch sie werden ergänzt durch zwei weitab jeder Zivilisation errichtete Messstationen. Eine steht im Westen des Untersuchungsgebiets, im mauretanischen Seurat, die zweite im Grenzgebiet von Algerien und Mali, das mitten in der Zentralsahara liegt. Hinzu kommen Flüge mit einem britischen und einem französischen Forschungsflugzeug. "Die britische Maschine kann sehr niedrig über dem Boden fliegen, manchmal 50 Meter, während das französische Flugzeug parallel dazu in größeren Höhen fliegt", so Richard Oxford. Die Messkampagnen im vergangenen Sommer lieferten die ersten Beobachtungsdaten aus sehr entlegenen Gebieten. "Wenn das Projekt beendet ist, werden wir 200 Flugstunden absolviert haben und einzigartiges erstmals verfügbares Material gesammelt haben", meint der Klimaforscher. 

Sandstürme wie hier in Al Aqsa, Irak, gibt es von Westafrika bis in die Arabische Wüste (Bild: US DoD).Sogar bis an einen der gefürchteten Sandstürme hat sich eines der Flugzeuge gewagt, um Messungen zu machen und Partikelproben zu sammeln. "Es war ein vergleichsweise bescheidener Sturm, aber wir hätten es nie für möglich gehalten, dass er so große Partikel transportiert: Sie brachten es auf fast einen Millimeter", berichtet Washington. Offen ist, wie die Atmosphäre so große Partikel trägt. Wie sie vom Boden abheben, ist klarer: So schaffen Ausläufer gewaltiger Gewitterstürme aus dem Süden kalte Luftmassen zur Sahara: Sie entfachen einen Wind, der rund die Hälfte der Staubmassen aufwirbelt. Als zweiter Transportmechanismus kommen die sehr schnellen Jet-Winde an der Oberfläche in Frage, die für kurze Zeit nach Sonnenaufgang wehen. Durch die Konvektionsströme während der täglichen Hitzeperioden wird dieser Staub nach oben bis in Höhen von fünf oder sechs Kilometer getragen. Washington: "Unsere Messungen zeigen, dass sich oberhalb dieser aktuellen Lage noch für eine Weile ältere Lagen halten. So entsteht so etwas wie ein Geschichtsbuch der Atmosphäre: Man sieht nicht nur, was gerade passiert, sondern hat auch das Gedächtnis des Konvektionssystem vor sich, und dieses Gedächtnis reicht typischerweise drei Lagen weit zurück."

Saharastaub beim Flug über den Atlantik, gesehen von einem Forschungsflugzeug der Nasa (Bild: Nasa).Im Zentrum der Hitzeglocke liegt auch das Staubreservoir, das die Winde über das Mittelmeer oder sogar den Atlantik speist. Am Rand reinigt sich die Luft sehr schnell: Der Staub sinkt entweder durch die Schwerkraft zu Boden oder regnet aus. Bis dahin kann der Staub, der durch Gewitterausläufer oder Jet-Winde aufgewirbelt wird, mehrere Tage lang im Hitzetief zirkulieren. Wegen dieser Zirkulation kann das Ganze dann auf Satellitenbildern als großer Staubsturm erscheinen. Dabei mag mengenmäßig weniger Material beteiligt sein als bei anderen Gelegenheiten. "Kommt der Wind beispielsweise aus dem Norden, dem Mittelmeerraum, tritt dieser Effekt nicht auf", erklärt Richard Washington. Der Staub wird zwar über eine Breite von mehreren tausend Kilometern zu einer beeindruckenden Wand aufgewirbelt, aber er setzt sich auch schnell wieder ab.

Derzeit laufen die Auswertungen der Messkampagnen des vergangenen Jahres. Weitere sollen folgen, doch das hängt nicht nur von den Forschungsorganisationen ab, sondern auch von der politischen Entwicklung. Das Al Qaida Hauptquartier sei nur wenige hundert Kilometer von den Bodenstationen entfernt, erzählt Richard Washington, ein langsam fliegendes Forschungsflugzeug knapp über dem Boden gebe ein leichtes Ziel ab. 

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