Fünf Jahre Aerosolfernerkundung in Mindelo – ein Meilenstein der Atmosphärenforschung im Atlantik
Leipzig,
24.06.2026
– AS/RE/TA
Neue Erkenntnisse zum Saharastaub über den Atlantik und den Kanarischen Vulkanen
Mindelo (São Vicente). Seit fünf Jahre leuchtet nachts ein markanter grüner Laserstrahl bis zu 30km über dem Hafen der Inselhauptstadt. Er gehört zu einem Hochenergie-Lidar mit dem am Ocean Science Centre Mindelo (OSCM) kontinuierliche Aerosol- und Wolkenmessungen betrieben werden.
Das Lidar ist Teil des vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) koordinierten PollyNET, einem weltweiten Netzwerk aus fest installierten und mobilen Lidarsystemen. Mit diesem Netzwerk können luftgetragene Partikel (Aerosole) wie z.B. Wüstenstaub, Waldbrandrauch, industrielle Verschmutzung oder auch Seesalz und sowie deren Zugbahnen über unseren Planeten erfasst werden. Die Fernerkundungsstation in Mindelo ergänzt die Staubproben, die seit fast 30 Jahren in Calhau an der Nordostküste der Insel São Vicente genommen werden.
Zum Lidar-Jubiläum haben die beteiligten Forschenden eine Bilanz der ersten Jahre gezogen. Im Fokus der vergangenen fünf Jahre stand die Fernerkundung von Aerosolen, insbesondere die Untersuchung der vertikalen Struktur von Saharastaub, dessen Einfluss auf die Wolkenbildung in der Region, aber auch die zeitliche Variabilität der Aerosolbelastung und die optischen Eigenschaften der Atmosphäre. Die Station in Mindelo hat sich damit zu einem wichtigen Referenzpunkt für atmosphärische Beobachtungen im tropischen Atlantik entwickelt.
Der Aufbau der Messstation erfolgte schrittweise: Seit 2021 wird die Aerosolfernerkundung auf Basis von Lidar-Systemen kontinuierlich betrieben, während Instrumente für die Wolkenfernerkundung später ergänzt wurden, um insbesondere Aerosol–Wolken-Interaktionen und damit verbundene Niederschlagsbildung besser zu untersuchen. Zusätzlich wird seit 2024 eine Strahlungsmessstation betrieben, um den Einfluss des Atmosphärenzustands auf die Strahlungsbilanz am Erdboden zu bestimmen.
Ein erster, besonderer Höhepunkt der Messungen war der Vulkanausbruch des Cumbre Vieja auf La Palma im September 2021. Die Aerosolpartikel vulkanischen Ursprungs konnten mit dem Lidar über Mindelo nachgewiesen werden. Das Ereignis unterstrich die Leistungsfähigkeit der Fernerkundungssysteme unter außergewöhnlichen atmosphärischen Bedingungen.
Begleitet wurde der Auf- und Ausbau der Messstation von insgesamt drei internationalen Messkampagnen: zwei Kampagnen mit dem Namen ASKOS (2021, 2022), bei welchen Messdaten zum Vergleich und zur Kalibrierung vom Weltraumlidar AEOLUS stattfanden, sowie ORCESTRA/CLARINET (2024), bei der tropische Wettersysteme im Atlantik zwischen Westafrika und der Karibik untersucht wurden. Diese Kampagnen haben die Messungen vor Ort entscheidend ergänzt und zur Einbettung der Beobachtungen in ein breiteres Prozessverständnis beigetragen. Eine besondere Würdigung erhielt die TROPOS-Station mit dem Besuch des Präsidenten der Republik Cabo Verde José Maria Neves und des Bundespräsidenten Frank-Walter Steinmeier am 4. 10. 2023. An diesem Tag wurde das komplette TROPOS-Instrumentarium zur Fernerkundung und Strahlungsmessung in Betrieb genommen.
Die Langzeitmessungen mit dem Lidar zeigen deutlich ausgeprägte saisonale Saharastaub-Ereignisse, eine starke vertikale Schichtung der Aerosole sowie eine hohe Variabilität der Staubintensität im Jahresgang. Gleichzeitig treten außerhalb der Staubsaison stabile maritime Seesalzpartikel auf, die das natürliche Hintergrundsignal der Aerosole in der Region charakterisieren.
Um diese Messungen dauerhaft durchzuführen, ist wissenschaftliches und technisches Personal des TROPOS mindestens zweimal jährlich für größere Wartungsarbeiten in Mindelo. Die täglichen kleineren Aufgaben werden vom Personal des OSCM bzw. des IMAR (IMar- Instituto do Mar) übernommen. „Wir möchten den Bewohnern und Freunden aus Mindelo, den Mitarbeitern vom OSCM und IMAR, aber auch den Anwohnern im Stadtviertel am OSCM unseren großen Dank für die Hilfe und die Akzeptanz unserer Arbeit aussprechen“ sagt Prof. Andreas Macke vom TROPOS. "Gleichermaßen danken wir den Kolleginnen und Kollegen des GEOMAR-Forschungszentrums, ohne deren andauernde logistische Unterstützung am OSCM der Aufbau und Einsatz der TROPOS-Station nicht möglich gewesen wäre und natürlich auch dem INMG für die fortwährende logistische Unterstützung."
Das Cape Verde Atmospheric Observatory (CVAO) gehört inzwischen zu den atmosphärischen Langzeitbeobachtungen weltweit, die notwendig sind, um den Klimawandel erfassen zu können. Die Messungen sind Teil der europäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS und bilden heute eine wichtige Grundlage für das Verständnis der Atmosphäre über dem tropischen Atlantik. Mit OSCM und CVAO untersuchen das Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung (GEOMAR) und das TROPOS zusammen mit Partnern wie dem Instituto do Mar (IMar) und dem Instituto Nacional de Meteorologia e Geofisica (INMG) der Republik Cabo Verde die Veränderungen in Ozean und Atmosphäre des tropischen Atlantiks vor Westafrika.
Ce communiqué en portugais (CV): https://www.tropos.de/fileadmin/user_upload/Aktuelles/News/Bilder/Bilder_2026/2026_Science-Blog/260628_Mindelo-Lidar-5Jahre_PT-CV.pdf
Kontakte:
Dr. Annett Skupin
Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Abteilung Fernerkundung atmosphärischer Prozesse, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), Leipzig
Tel. +49 341 2717-7081
https://www.tropos.de/institut/ueber-uns/mitarbeitende/annett-skupin
Dr. Ronny Engelmann,
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Abteilung Fernerkundung atmosphärischer Prozesse, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), Leipzig
Tel. +49 341 2717-7315
https://www.tropos.de/institut/ueber-uns/mitarbeitende/ronny-engelmann
und
Prof. Dr. Andreas Macke,
Direktor und Leiter Abteilung Fernerkundung atmosphärischer Prozesse, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), Leipzig, und Universität Leipzig, Deutschland
Tel. +49-341-2717-7060
https://www.tropos.de/institut/ueber-uns/mitarbeitende/andreas-macke
oder
Tilo Arnhold
Öffentlichkeitsarbeit, TROPOS
Tel. +49-341-2717-7189
http://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/
Links:
Webseite des Cape Verde Atmospheric Observatory am TROPOS: https://www.tropos.de/en/research/projects-infrastructures-technology/coordinated-observations-and-networks/cvao-cape-verde-atmospheric-observatory
Webseite von PollyNET (weltweite Lidarmessungen des TROPOS): http://polly.tropos.de
aktuelle Messdaten der Station in Mindelo im Rahmen von ACTRIS: https://cloudnet.fmi.fi/site/mindelo
Aktuelle Publikation:
Baars, H., Haarig, M., König, L., Floutsi, A. A., Basharova, E., Hofer, J., Gebauer, H., Engelmann, R., Althausen, D., Skupin, A., Gast, B., Fritzsch, F., Ohneiser, K., Jimenez, C., Gaudek, T., Radenz, M., Buholdt, H., Heese, B., Klamt, A., Seifert, P., Donovan, D. P., van Zadelhoff, G.-J., Abdullaev, S. F., Khalifaeva, S. K., Nozirov, D. F., and Wandinger, U.: Validation of EarthCARE/ATLID aerosol profiling products with ground-based PollyNET lidars – case studies, Atmos. Meas. Tech., 19, 3831–3864, https://doi.org/10.5194/amt-19-3831-2026 , 2026.
Wichtige Publikationen der letzten 5 Jahre:
Gebauer, H., Floutsi, A. A., Haarig, M., Radenz, M., Engelmann, R., Althausen, D., Skupin, A., Ansmann, A., Zenk, C., and Baars, H.: Tropospheric sulfate from Cumbre Vieja (La Palma) observed over Cabo Verde contrasted with background conditions: a lidar case study of aerosol extinction, backscatter, depolarization and lidar ratio profiles at 355, 532 and 1064 nm, Atmos. Chem. Phys., 24, 5047–5067, https://doi.org/10.5194/acp-24-5047-2024 , 2024.
Gebauer, H., Floutsi, A. A., Hofer, J., Haarig, M., Skupin, A., Engelmann, R., Jimenez, C., Wagner, R., and Baars, H.: Characterization of the annual cycle of atmospheric aerosol over Mindelo, Cabo Verde, by means of continuous multiwavelength lidar observations, Atmos. Chem. Phys., 26, 3439–3465, https://doi.org/10.5194/acp-26-3439-2026 , 2026.
Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, die 96 selbständige Forschungseinrichtungen verbindet. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen.
Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit.
Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 21.400 Personen, darunter 12.170 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.
Das Finanzvolumen liegt bei 2,3 Milliarden Euro. Finanziert werden sie von Bund und Ländern gemeinsam. Die Grundfinanzierung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) und dem Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK) getragen. Das Institut wird mitfinanziert aus Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
http://www.leibniz-gemeinschaft.de
https://www.bmbf.de/
https://www.smwk.sachsen.de/
