Wüstenstaub aus Nordafrika belastet Europa zunehmend
Feinstaub aus den Wüsten Nordafrikas belastet Europa zunehmend: Eine Studie des Paul Scherrer Instituts (PSI) zeigt, dass die Konzentration in den letzten zehn Jahren spürbar gestiegen ist – mit Folgen für die Gesundheit und die Solarenergie.
Quelle: matt mr auf Unsplash
Blick auf die Sahara-Wüste: Feinstaub aus den Wüsten Nordafrikas belastet Europa laut der Studie zunehmend.
Während der direkt vom Menschen verursachte Feinstaub aus Verkehr, Haushalten und Industrie in Europa dank strenger Vorschriften sinkt, entwickelt sich Wüstenstaub laut der im Fachjournal «Nature» publizierten Studie in die entgegengesetzte Richtung. Forschende des PSI haben dazu mit Kollegen aus ganz Europa Daten von mehr als hundert Messstationen der letzten zehn Jahre gesammelt und mit künstlicher Intelligenz kombiniert.
Das Ergebnis: In Südeuropa liegt die durchschnittliche Konzentration von Wüstenstaub bei 5,3 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft – mehr als doppelt so hoch wie in Mittel- und Nordeuropa mit durchschnittlich 2,1 Mikrogramm. Insgesamt habe die Staubmenge im betrachteten Zeitraum um rund ein halbes Mikrogramm pro Kubikmeter zugenommen, heisst es in einer Pressemitteilung des PSI zur Studie.
«Das entspricht einer Zunahme von zehn bis fünfundzwanzig Prozent dieser Staubbelastung», wird Projektleiter Kaspar Dällenbach vom Zentrum für Energie- und Umweltwissenschaften am PSI zitiert. «Sowohl für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit grosser Solaranlagen als auch hinsichtlich der gesundheitlichen Folgen erhöhter Feinstaubbelastung ist das nicht zu vernachlässigen.»
Für längerfristige Vergleiche zogen die Forschenden zudem Eisbohrkerndaten vom Colle Gnifetti an der schweizerisch-italienischen Grenze heran. Die im Eis des Alpengletschers eingeschlossenen Feinstaubpartikel zeigten, dass sich die Wüstenstaubkonzentration im Verlauf der letzten 150 Jahre mehr als verdoppelt hat.
Zunehmende Austrocknung der Sahara
Als verlässlicher Indikator für Wüstenstaub diente den Forschenden die Aluminiumkonzentration im Feinstaub, ein charakteristisches Element für Staubpartikel aus Wüsten. Feinstaub von Baustellen sei dagegen calciumhaltig, jener aus Verkehr und Haushalten enthalte vor allem Russ und Kohlenstoff aus der Erdölverbrennung. «Durch chemische Analysen können wir die Herkunft des bodennahen Feinstaubs daher sehr gut bestimmen», sagt Petros Vasilakos, ebenfalls Forscher am PSI-Zentrum und Erstautor der Studie.
Zu befürchten ist laut den Studienautoren, dass die Wüstenstaubkonzentration weiter steigt und dies die Bemühungen um die Eindämmung der menschengemachten Feinstaubemissionen teilweise untergräbt. Als Ursache für die Zunahme identifiziert die Studie die zunehmende Austrocknung der Sahara sowie eine veränderte atmosphärische Zirkulation, die vermehrt starke Winde nach Europa bringt.
Ob und wie stark der menschengemachte Klimawandel diese Entwicklung mitverursacht, sei noch nicht abschliessend geklärt, so Dällenbach. «Unser derzeitiges Verständnis legt jedoch nahe, dass die Zunahme des Wüstenstaubs durch die Treibhausgasemissionen des Menschen und die damit verbundene Klimaerwärmung zumindest begünstigt wird.» Dadurch werde es in bestimmten Regionen trockener und die Wüsten breiteten sich aus.
Quelle: Paul Scherrer Institut PSI/Markus Fischer
Die PSI-Forscher Kaspar Dällenbach, Petros Vasilakos und Imad El Haddad (von links nach rechts) haben über ein europaweites Forschungsnetzwerk Messdaten zu bodennahem Wüstenstaub zusammengetragen. Die Ergebnisse ihrer Analyse zeigen: Wüstenstaub ist ein zunehmendes Problem.
Auch Wüstenstaub kann Gesundheit belasten
Die Forschenden werteten zudem den Stand der epidemiologischen Untersuchungen zu den gesundheitlichen Folgen aus. Während sich längerfristige Auswirkungen wie Staublunge, Asthma oder chronische Bronchitis nur durch aufwendige Langzeitstudien eindeutig belegen liessen, sei die unmittelbar steigende Sterblichkeit an Tagen mit erhöhtem Wüstenstaubaufkommen gut dokumentiert: An solchen Tagen sterben laut der Studie deutlich mehr Menschen an Herzinfarkten und Atemproblemen.
Die Zahl der Staubstürme aus der Sahara und den arabischen Wüsten habe sich zwar nicht wesentlich erhöht, wohl aber deren Intensität, erklärt Vasilakos. Am stärksten davon betroffen ist gemäss der Studie Südeuropa, von Griechenland über Italien bis nach Spanien und Portugal. Auch in Westfrankreich seien erhöhte Staubwerte festgestellt worden – dies, weil Luftmassen aus der Sahara oft über den Atlantik strömen und weiter nördlich wieder nach Westeuropa abdrehen, wie Co-Autor Imad El Haddad erklärt.
Umfassendste Datenerhebung in Europa
Die Studie stützt sich nach Angaben des PSI auf die bislang umfassendste Datenerhebung zu Wüstenstaub in Europa; über fünfzig Forschende aus dem europäischen Netzwerk Actris hätten daran mitgewirkt. Zudem hätten die Forschenden bestehende physikalische Modelle zur Feinstaubverteilung mit künstlicher Intelligenz erweitert.
«Herkömmliche Modelle können starke Wüstenstaub-Episoden zwar gut vorhersagen, erfassen jedoch selten kleinere Staubereignisse und haben Schwierigkeiten, die Staubkonzentration am Boden genau zu bestimmen», so Dällenbach. Die so erhobenen Daten könnten künftig auch als Grundlage für Studien zu langfristigen gesundheitlichen Folgen dienen.
Gegen die Emission von Wüstenstaub selbst lässt sich anders als bei menschengemachtem Feinstaub nicht unmittelbar etwas unternehmen. Umfassender Klimaschutz könnte laut den Studienautoren aber langfristig dabei helfen, die Austrocknung von Wüstengebieten einzudämmen. Vorerst jedoch müsse Europa mit der Zunahme des Wüstenstaubs leben, heisst es.
Kurzfristig regen die Forschenden etwa Warnsysteme für hohe Staubkonzentrationen an, damit sensible oder lungenkranke Personen an Staubtagen Vorsichtsmassnahmen treffen können. Auch die Energiewirtschaft könnte davon profitieren: Wenn Solaranlagen durch Wüstenstaub weniger Strom produzieren, liesse sich dies durch rechtzeitiges Hochfahren anderer Kraftwerke ausgleichen. (mgt/pb)
