Wie bilden sich Wolken in der Antarktis? Erste fluggestützte Aerosol-Messungen seit 20 Jahren
Leipzig,
23.02.2026
Die Flugkampagne SANAT untersuchte den Ursprung und Transport von Aerosolen in der antarktischen Atmosphäre, an denen sich Wolken bilden – Das erste Mal auch weit im Landesinneren
Gemeinsame Pressemitteilung vom Alfred-Wegener-Institut, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung und Max-Planck-Institut für Chemie
Im Klimasystem der Erde trägt die Antarktis entscheidend dazu bei, Sonnenstrahlung in den Weltraum zu reflektieren. Dabei spielen die großen weißen Eisflächen und Wolken eine entscheidende Rolle. Wie Wolken in der Antarktis entstehen, mit der Atmosphäre wechselwirken und von welcher Bedeutung Aerosole hierbei sind, ist jedoch noch nicht ausreichend erforscht. Mit der Flugkampagne SANAT wollen das Alfred-Wegener-Institut, das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung und das Max-Planck-Institut für Chemie dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die fluggestützten Aerosol-Messungen in der Antarktis sind die ersten seit 20 Jahren und zugleich die ersten, die auch tief ins Landesinnere reichen.
Wolken entstehen, wenn Wasserdampf an winzigen Partikeln in der Atmosphäre kondensiert, den sogenannten Aerosolen. Das können Teilchen aus Meersalz, Staub, Ruß oder anderen Materialien sein, an denen sich Wassertröpfchen oder Eiskristalle bilden. In der Atmosphäre über der Antarktis gibt es allerdings deutlich weniger Aerosole als in den meisten anderen Regionen der Erde. Wenn sich ihre Häufigkeit und Zusammensetzung verändert, kann das dementsprechend großen Einfluss auf die Wolkenbildung haben und damit auch auf die Fähigkeit des Planeten, Sonnenstrahlen in den Weltraum zu reflektieren.
Wie genau Aerosole und Wolken in der Antarktis miteinander wechselwirken, ist bisher jedoch noch nicht vollständig verstanden. „Um diese Wissenslücke zu schließen, untersuchen wir, aus welchen natürlichen und anthropogenen Quellen Aerosole stammen, unter welchen Bedingungen sich neue Partikel bilden und wie sich ihre Eigenschaften verändern, wenn sie in unterschiedlichen Höhen der Atmosphäre schweben oder über Ozeanen, Schelfeis und dem antarktischen Kontinent transportiert werden“, sagt Dr. Zsófia Juányi vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI).
Gemeinsam mit Dr. Frank Stratmann vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) und Prof. Stephan Borrmann vom Max-Planck-Institut für Chemie (MPIC) leitet die AWI-Physikerin die Flugkampagne SANAT (Spatial distribution of ANtarctic Aerosol and Trace gases), mit der das Konsortium die wichtigsten Quellen und Transportwege von Aerosolen in der antarktischen Atmosphäre untersucht. „Vor allem geht es uns um die Partikel, die als Kondensationskerne oder Eiskeime wirken, da diese letztendlich dazu führen, dass und wie sich Flüssigphasen-, Mischphasen- oder Eiswolken bilden.“
Erste Messungen über dem antarktischen Plateau mit neusten Geräten
Hierfür hat das SANAT-Team mit dem AWI-Forschungsflugzeug Polar 6 im Januar und Februar umfangreiche Daten gesammelt. Unter den herausfordernden antarktischen Bedingungen sind Forschenden zehn Messflüge geflogen, von der deutschen Neumayer-Station III bis zum südlichen 80. Breitengrad. „Die letzten vergleichbaren Messungen fand vor 20 Jahren statt und die Kampagne damals konzentrierte sich nur auf die räumliche Verteilung von Aerosolen im antarktischen Küstenbereich“, sagt Dr. Frank Stratmann vom TROPOS. „Wir haben nun erstmalig Aerosole weit im Süden über dem antarktischen Plateau vermessen, und dies mit in Teilen neu entwickelten Techniken und Methoden.“
Eines dieser Instrumente ist der „T-Bird“: Die Schleppsonde wird an einem 60 Meter langen Kabel hinter dem Flugzeug hergezogen und sammelt eigenständig Daten. Zusammen mit den gleichzeitigen Messungen an Bord der Polar 6 und bodengestützten Messungen an der Neumayer-Station III konnten die Forschenden umfassende Informationen sammeln, über die Häufigkeit, kleinskalige Transportvorgänge und die chemische Zusammensetzung von Aerosolen in der Atmosphäre, sowie über meteorologische Größen wie Luftdruck, Temperatur oder Wasserdampfgehalt. Auf ihren Flügen konnten sie umfangreiche Daten sammeln, die sie nun in den nächsten Monaten auswerten wollen. Eine erste Einschätzung zeigt bereits etwas Überraschendes: „Im Landesinneren haben wir eine unerwartet hohe Aerosolkonzentration und interessante chemische Zusammensetzungen beobachtet“, sagt Prof. Stephan Borrmann vom MPIC.
„Die Antarktis und ihre Umgebung sind entscheidende Komponenten des globalen Erd- und Klimasystems, die zum einen auf den Klimawandel und seine Auswirkungen reagieren und sie gleichzeitig beeinflussen“, sagt Zsófia Jurányi. „Mit diesen einzigartigen Daten hilft unsere Kampagne nicht nur, Wettervorhersagen und Klimasimulationen zu verbessern. Wir tragen auch dazu bei, die Wechselwirkung von Wolken mit Aerosolen besser zu verstehen und ihren Einfluss auf das zukünftige Klima abzuschätzen.“
Über die Polar 6
Die Polar 6 ist eins von zwei Polarflugzeugen mit denen das AWI atmosphärische Prozesse, Meereis, Schnee und andere geologische und glaziologische Strukturen der Erde untersucht. Das fliegende Forschungslabor ist speziell ausgerüstet für wissenschaftliche Expeditionen in Arktis und Antarktis. Seit 2007 sind die beiden Basler BT-67 Polar 5 und Polar 6 rund um die Welt im Einsatz. Die Messinstrumente im Inneren und an der Außenseite der Maschinen werden für jede Mission neu zusammengestellt und ausgerichtet. So können die AWI-Polarflieger Gebieten erkunden, die sonst nur schwer zugänglich sind.
Wolkenforschung an Neumayer III
Die jetzigen Flugzeugmessungen bauen auf frühere DFG-Projekte mit bodennahen Direktmessungen und bodengestützter Fernerkundung auf, die erste Einblicke in die Wolkenbildung rund um Neumayer III ermöglichten: Seit 2019 werden Wolkenkondensationskerne (CCN) und Eiskeime (INP) in-situ im Spurenobservatorium gemessen. 2023/24 untersuchte TROPOS ein Jahr lang mit einem eigens in die Antarktis transportierten Container die Wolken über Neumayer III per Lidar und Radar. Beide Projekte trugen dazu bei, das Messprogramm an Neumayer III im Bereich Wolken auszubauen, um mehr über die Besonderheiten antarktischer Wolken zu erfahren.
Kontakte:
Dr. Frank Stratmann
Abteilung Atmosphärische Mikrophysik, Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), Leipzig
Tel. +49-341-2717-7142
https://www.tropos.de/institut/ueber-uns/mitarbeitende/frank-stratmann
und
Dr. Zsófia Jurányi
Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)
+49 (0)471 4831 2116
https://www.awi.de/ueber-uns/organisation/mitarbeiter/detailseite/zsofia-juranyi.html
oder
Tilo Arnhold
Öffentlichkeitsarbeit, TROPOS
Tel. +49-341-2717-7189
http://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/
und
Sarah Werner
Pressestelle, AWI
+49 (0)471 4831 2006
https://www.awi.de/ueber-uns/service/presse.html
Links:
SANAT (Spatial distribution of ANtarctic Aerosol and Trace gases)
https://www.mpic.de/5816199/SANAT
Wie bilden sich Wolken in der Antarktis? Erste fluggestützte Aerosol-Messungen seit 20 Jahren
https://www.awi.de/ueber-uns/service/presse/presse-detailansicht/wie-bilden-sich-wolken-in-der-antarktis-erste-fluggestuetzte-aerosol-messungen-seit-20-jahren.html
TROPOS: COALA (Kontinuierliche Beobachtungen von Aerosol-Wolken-Interaktionen in der Antarktis)
https://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/details/ein-jahr-antarktis-projekt-zur-wolkenforschung-an-der-deutschen-polarstation-neumayer-iii-erfolgreich
COALA 2022 - 2023
https://www.tropos.de/aktuelles/messkampagnen/blogs-und-berichte/coala-2022-2023
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.
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