Autoruß in Megastädten trägt zur globalen Erwärmung bei:

Ruß aus dem Straßenverkehr in Schwellenländern kann in große Höhen gelangen, dort über weite Strecken transportiert werden und trägt so zur globalen Erwärmung bei. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie eines internationalen Forscherteams in den bolivianischen Städten La Paz (Regierungssitz), El Alto und dem benachbarten Bergobservatorium Chacaltaya. Die Reduzierung von Schadstoffen aus dem Straßenverkehr wie Rußpartikeln aus Diesel-Pkw sollte daher hohe Priorität haben, um sowohl die Gesundheit der Bevölkerung in den wachsenden Ballungsräumen der Schwellenländer zu schützen als auch die Erderwärmung zu reduzieren. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Atmospheric Environment.

Vom 3. bis 14. Dezember findet im polnischen Katowice die UN-Klimakonferenz (COP 24) statt, bei der die Mitgliedsstaaten über Klimaschutzmaßnahmen diskutieren und über die Umsetzung der Pariser Klimakonvention verhandeln. IASS Potsdam, FZ Jülich und TROPOS diskutierten auf einem Forum im EU-Pavillon, wie die Reduzierung der Luftverschmutzung zur menschlichen Gesundheit und zum Klimaschutz beitragen kann.

Rußpartikel aus Verbrennungsprozessen tragen erheblich zur Luftverschmutzung bei, da sie giftige Schwermetalle und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten. Eine Reduzierung von Rußpartikeln durch Fahrbeschränkungen für alte Dieselfahrzeuge kann daher die gesundheitlichen Auswirkungen deutlich reduzieren, wie Studien von LfULG und TROPOS anhand der Umweltzone in Leipzig 2017 gezeigt haben. Ruß wirkt sich jedoch nicht nur negativ auf den Menschen aus Gesundheit trägt es auch zur globalen Erwärmung bei, indem es Sonnenstrahlung absorbiert.

Laut dem jüngsten Bericht des Weltklimarats IPCC bestehen noch große Unsicherheiten bezüglich der Mengen und Verteilung von Ruß in der Atmosphäre. Während Höhenobservatorien im Himalaya oder in den Alpen Einblicke in diese Prozesse geben, ist das Bild insbesondere für die Südhalbkugel noch sehr unvollständig. Durch Waldbrände in den Tropen sowie durch den Verkehr in den wachsenden Ballungsräumen der Schwellenländer gelangen vermutlich große Mengen Ruß in die Atmosphäre.

Wichtige Erkenntnisse erhoffen sich die Wissenschaftler daher vom 2012 in Betrieb genommenen Höhenobservatorium Chacaltaya in Bolivien. Die Station ist mit 5240 Metern die derzeit höchste Messstation der Welt. Es wird von der Universidad Mayor de San Andres (UMSA-LFA) in Bolivien und von einem Konsortium, bestehend aus Instituten aus Frankreich (Grenoble University/IGE, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement/LSCE und Laboratoire de Meteorologie Physique) betrieben /LaMP), Deutschland (Leibniz-Institut für Troposphärenforschung/TROPOS) und Schweden (Universität Stockholm/SU). Chacaltaya ist ein einzigartiges Observatorium auf der Südhalbkugel und von großer Bedeutung für die Atmosphärenforschung. Mit Bogota (ca. 7 Mio. Einwohner auf 2640 m), Quito (ca. 2 Mio. Einwohner auf 2850 m) und La Paz/El Alto (ca. 2 Mio. Einwohner zwischen 3400 und 4100 m) befinden sich mehrere der am schnellsten wachsenden Städte Südamerikas in großer Höhe. Daher hat die Luftverschmutzung in dieser Region einen besonders starken Einfluss auf die Atmosphäre und das Weltklima.

Für die kürzlich veröffentlichte Studie konnte das Team mit Forschern aus Bolivien, Deutschland, Frankreich, den USA, Schweden und Italien von einzigartigen Bedingungen profitieren: Mit drei Stationen in unterschiedlichen Höhen (Innenstadt La Paz auf 3590m, El Alto Airport auf 4040m und Chacaltaya Observatory auf 5240 m) konnte der vertikale Rußtransport erklärt werden. „Die Messungen zeigen deutlich, wie Ruß aus dem Stadttal mit der erwärmten Luft bis zur Hochebene El Alto und dann teilweise bis zu den Gipfeln der Anden austritt“, erklärt Prof. Alfred Wiedensohler von TROPOS. Aus Sicht der Wissenschaftler besteht kein Zweifel daran, dass der Ruß in La Paz hauptsächlich aus dem Straßenverkehr stammt. Bei der Volkszählung am 21. November 2012 wurde der gesamte Verkehr in Bolivien für 24 Stunden komplett untersagt, damit die Bevölkerung an ihrem Wohnort registriert werden konnte. Für Notfälle durften nur Krankenwagen fahren.

„Das Ergebnis war beeindruckend: Die Rußbelastung der Straße wurde von rund 20 auf weniger als ein Mikrogramm pro Kubikmeter reduziert. Dies entspricht in etwa der Reduzierung von 100 auf etwa fünf Prozent. Deutlicher lässt sich der Beitrag der Rußbelastung durch den Straßenverkehr nicht nachweisen“, berichtet Alfred Wiedensohler.

„Dieses Ergebnis ist wichtig, da mehrere Städte in der Region möglicherweise mit dem gleichen Problem konfrontiert sind. Cochabamba beispielsweise, die drittgrößte Metropolregion Boliviens, hat laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) ernsthafte Probleme mit der Luftqualität. Daher kann diese Studie dazu beitragen, die Vorschriften zur Verbesserung der Luftqualität in verschiedenen Städten des Landes zu stärken“, ergänzt Dr. Marcos Andrade von LFA-UMSA, Mitautor der Studie und Koordinator der CHC-GAW-Station.

Für die an der Studie beteiligten Wissenschaftler liegt daher auf der Hand, dass der wachsende Verkehr mit Dieselfahrzeugen ohne Partikelfilter ein zunehmendes Gesundheitsrisiko für Millionen von Menschen in den Megastädten der Schwellenländer darstellt. Ruß verlangsamt auch die Bemühungen zur Begrenzung des Klimawandels durch Reduzierung der Treibhausgasemissionen.

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Veröffentlichung:

Wiedensohler, A., Andrade, M., Weinhold, K., Müller, T., Birmili, W., Velarde, F., Moreno, I., Forno, R., Sanchez, MF, Laj, P., Ginot , P., Whiteman, DN, Krejci, R., Sellegri, K., Reichler, T. (2018): Rußemissionen und Transportmechanismen in die freie Troposphäre im Großraum La Paz/El Alto (Bolivien) basierend auf der Tag der Volkszählung (2012). Atmosphären. Umgebung., 194, 158-169 S. doi:10.1016/j.atmosenv.2018.09.032 https: //doi.org /101016 /j.Atmosphäre201809032

Kontakte:

Prof. Alfred Wiedensohler
Leiter der Abteilung Experimentelle Aerosol- und Wolkenmikrophysik am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS)
Tel. + 49-341-2717-7062
http://www.Tropos.de /Institut/über-uns/mitarbeitende/alfred-wiedensohler/

Marcos Andrade
Direktor des LFA, Koordinator des Senders CHC-GAW
Laboratorio de Física de la Atmósfera, IIF-UMSA, Bolivien
Universidad Mayor de San Andrés in La Paz
Tel. + 591-2799155
http://www.chacaltaya.edu.bo /lfa-bolivien.html