Boden- und Satellitenbeobachtungen in den USA zeigen, dass erhöhte Pollenkonzentrationen im Frühling zu mehr Wolkeneis und mehr Niederschlag führen – selbst bei Temperaturen zwischen minus 15 und minus 25 Grad Celsius.
„Dies wird durch Laborergebnisse untermauert, die zeigen, dass Pollen als Eiskern wirken, die Gefriertemperatur von Wasser in Wolken beeinflussen und Niederschlag fördern“, sagt Meteorologe Dr. Jan Kretzschmar, Hauptautor der Studie. Ohne diese Eiskerne gefriert Wasser in Wolken erst bei Temperaturen unter minus 38 Grad Celsius. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht In Umweltforschungsbriefe.
„Im Exzellenzcluster-Projekt Breathing Nature haben wir uns daher der Frage gewidmet, ob dieser Effekt auch außerhalb des Labors nachweisbar ist und wie sich Klimawandel und Biodiversitätsverlust darauf auswirken“, sagt Co-Autor Prof. Dr. Johannes Quaas, Professor für Theoretische Meteorologie in Leipzig und Sprecher des Breathing Nature-Konsortiums.
Auf globaler Ebene ist der Einfluss von Pollen auf die Eisbildung im Vergleich zu beispielsweise Staub relativ gering, auf regionaler und saisonaler Ebene ist er jedoch signifikant. Insbesondere im Frühjahr werden große Mengen Pollen freigesetzt, die in die Atmosphäre aufsteigen und in kalte Luftschichten gelangen.
Kretzschmar erklärt: „Aufgrund ihrer Größe sind Pollen nur kurz in der Atmosphäre. Unsere Studie unterstreicht die Bedeutung kleinerer Pollenfragmente, die entstehen, wenn Pollen unter feuchten Bedingungen aufplatzen. Diese kleineren Partikel bleiben länger in der Luft und können in ausreichender Menge in kalte Luftschichten gelangen und dort die Eisbildung auslösen.“
Klimawandel verstärkt Pollenflug – Biodiversität ein Schlüsselfaktor
Der vom Menschen verursachte Klimawandel verschiebt den Beginn der Pollensaison, verlängert sie und erhöht die Pollenkonzentrationen in der Luft. Diese Trends dürften sich bis zum Ende des Jahrhunderts verstärken, was zu häufigeren und intensiveren lokalen Niederschlägen führen könnte.
Ein weiterer Aspekt der Studie ist die Bedeutung der Biodiversität. Viele Pflanzenarten geben jedes Jahr im Frühjahr gleichzeitig große Mengen Pollen ab, was sich auf die Wolkenbildung und die Menge der Eispartikel in der Atmosphäre auswirkt. Diese Wechselwirkungen müssen weiter erforscht werden, um die Rolle der Pollen in der Klimaentwicklung besser zu verstehen und in zukünftige Klimamodelle einfließen zu lassen.
„Wenn es uns gelingt, die Wirkung der Pollen und ihre Wechselwirkung mit dem Klima richtig zu simulieren, sind auch genauere Vorhersagen möglich“, sagt Kretzschmar.
An der Studie waren das Institut für Meteorologie der Universität Leipzig, das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und das Max-Planck-Institut für Biogeochemie beteiligt.
Weitere Informationen:
Jan Kretzschmar et al, Von Bäumen zum Regen: Verstärkung der Wolkenvereisung und des Niederschlags durch Pollen, Umweltforschungsbriefe (2024). DOI: 10.1088/1748-9326/ad747a