Europa atmet mehr Saharastaub ein und die Zunahme breitet sich weit über das Mittelmeer hinaus aus.
Eine neue Studie ergab, dass die Staubkonzentration in der Wüste ein Jahrzehnt lang auf fast dem gesamten Kontinent zunahm.
Südeuropa ist nach wie vor am stärksten betroffen, aber auch im Norden, bis nach Skandinavien und den Britischen Inseln, steigen die Werte an.
Auch die stärksten Staubeinträge nehmen zu, mit messbaren gesundheitlichen Folgen.
An staubigeren Tagen nehmen die Todesfälle zu und mehr Menschen werden mit Atemproblemen ins Krankenhaus eingeliefert.
Forscher weisen nun darauf hin, dass Nordafrika austrocknet und sich die atmosphärische Zirkulation verändert, da zwei Kräfte mehr Staub in den europäischen Himmel treiben.
Dem Staub der Sahara durch ganz Europa folgen
Wüstenstaub von gewöhnlichem Stadtschmutz zu unterscheiden, ist schwieriger als es scheint.
Sobald der Saharastaub im Dunst von Verkehr und Industrie versinkt, sehen die meisten Luftmonitore nur noch einen Anstieg der Feinpartikel. Sie bieten keinen Hinweis darauf, woher diese Partikel kamen.
Kaspar Daellenbach, Atmosphärenchemiker am Paul Scherrer Institut in der Schweiz, der die Studie leitete, fand ein deutlicheres Signal im Staub selbst.
Wüstenstaub ist reich an Aluminium, das selten aus dem örtlichen Verkehr stammt. Das macht luftgetragenes Aluminium zu einem nützlichen Marker für Sand, der einen langen Weg zurückgelegt hat.
Die Forscher trainierten ein maschinelles Lernmodell mit etwa 18.500 täglichen Aluminiummessungen von mehr als 100 Überwachungsstationen.
Sie kombinierten diese Messungen mit Satellitendaten, Wetteraufzeichnungen und einem Computermodell des Staubs.
Das Ergebnis war eine Karte der täglichen Staubbelastung in ganz Europa, unterteilt in Quadrate mit einer Breite von etwa zehn Kilometern. Keine einzelne Ortungsstation hätte ein solches Bild des gesamten Kontinents liefern können.
Staub trifft Südeuropa am härtesten
Die Karte bringt konkrete Zahlen zu einem schon lange bestehenden Verdacht. Südeuropa atmet etwa zweieinhalb Mal mehr Wüstenstaub als Nordeuropa.
Die durchschnittlichen Werte erreichten im Süden etwa 5,3 Mikrogramm pro Kubikmeter, verglichen mit etwa 2,1 anderswo.
Eine frühere Analyse hatte seit Mitte des 20. Jahrhunderts steigende Staubwerte im westlichen Mittelmeer festgestellt.
Allerdings hatte bis zu dieser Studie niemand den kontinentweiten Trend von Grund auf gemessen. Die neuen Karten schließen diese Lücke.
Während des zehnjährigen Untersuchungszeitraums stieg die Staubbelastung im Alltag in fast ganz Europa an. Der Anstieg betrug etwa ein halbes Mikrogramm pro Kubikmeter.
Das mag klein erscheinen, stellt aber in einem so niedrigen Kontext je nach Region einen Anstieg zwischen 10 und 25 Prozent dar.
Der Staub hat sich seit 1850 verdoppelt
Um den aktuellen Staub mit dem der tieferen Vergangenheit zu vergleichen, wandte sich das Team einem Gletscher zu. Hoch oben auf dem Monte Rosa in den Alpen, auf etwa 14.600 Fuß, sammelt sich Saison für Saison Schnee an und versiegelt den Staub, der jedes Jahr ins Eis fällt.
Wenn man tiefer in diese Schichten vordringt und den darin eingeschlossenen Kalziumgehalt ermittelt, können Forscher bestimmen, wie viel Staub in einem bestimmten Jahr seit 1750 gefallen ist.
Diese Art von Eiskernaufzeichnungen ist eine altbewährte Art, das Klima der Vergangenheit zu deuten, und sie erzählt eine fesselnde Geschichte.
Der im Eis eingeschlossene Staub hat sich zwischen der vorindustriellen Zeit und dem letzten Jahrzehnt mehr als verdoppelt.
Schichten, die zwischen 1750 und 1850, also vor der modernen Ära der Erwärmung, abgelagert wurden, enthalten etwa die Hälfte des Staubs, der zwischen 2010 und 2020 im Eis gefunden wurde.
Der Antrieb für diesen langen Aufstieg war weniger der Himmel Europas als vielmehr der Boden Nordafrikas.
Die trockensten Jahre in der Sahara waren mit mehr Staub auf dem Eis verbunden, wobei der engste Zusammenhang mit der Wüstenbildung in ganz Marokko bestand. Eine langsam austrocknende Wüste, nichts über Europa, scheint die treibende Kraft zu sein.
Staubstürme werden immer heftiger
Das letzte Jahrzehnt erzählt eine andere Geschichte als die langfristige Entwicklung.
Ein staubigerer Kontinent mag wie staubigere Tage aussehen, aber die Anzahl der Staubereignisse blieb tatsächlich stabil oder ging zurück. Stattdessen brachte jeder Einbruch tendenziell mehr Staub mit sich.
Im Laufe des Zehnjahreszeitraums veränderten sich die allgemeinen Druck- und Windmuster, die die Luft zwischen Nordafrika und Europa transportieren. Dies hatte zur Folge, dass bei jedem Eindringen mehr Staub tendenziell nach Norden wanderte.
Der wahrscheinlich ausschlaggebende Faktor war eher eine veränderte atmosphärische Zirkulation als eine trockenere Wüste. Mit anderen Worten: Die Atmosphäre konnte den bereits vorhandenen Staub besser transportieren.
Eine Reihe von Staubeinbrüchen färbte im Frühjahr 2022 den Himmel über Südeuropa orange. Die Ereignisse trugen so viel Staub mit sich, dass der Schnee in den Alpen und Pyrenäen rot wurde.
Die Menschen konnten die Auswirkungen aus erster Hand sehen. Eine separate Studie brachte diese Staubexplosion in der Sahara mit derselben Art veränderter atmosphärischer Zirkulation in Verbindung, die in der neuen Studie beschrieben wurde.
Der Wüstenstaub bewegt sich weiter nach Norden
Die größten Zuwächse gab es in Italien und im zentralen Mittelmeerraum.
In Süditalien stieg die jährliche Staubbelastung im Laufe des Jahrzehnts um etwa 2,2 Mikrogramm pro Kubikmeter. Das zählte zu den steilsten Anstiegen überhaupt auf der Karte.
Sogar in Skandinavien und auf den Britischen Inseln, die in Debatten über Wüstenstaub kaum eine Rolle spielen, stiegen die Tageswerte ebenso schnell an wie in Südeuropa.
Dort äußerte sich der Anstieg in einer allmählichen Verdickung der Luft. Der Trend deutet darauf hin, dass der Wüstenstaub, der einst weitgehend als Mittelmeerproblem galt, zunehmend nach Norden wandert.
Auswirkungen auf die Luftqualität
Für die Regionen in seinem Einzugsgebiet ist der aufsteigende Wüstenstaub ein echtes Hindernis bei der Einhaltung der Standards für saubere Luft.
Allein aufgewirbelter Staub machte im Jahr 2021 fast ein Drittel des von der Weltgesundheitsorganisation für Südeuropa festgelegten jährlichen Grenzwerts für die Partikelverschmutzung aus.
Städte können die Vorschriften für Verkehr, Heizung und Industrie verschärfen. In ganz Europa haben solche Kontrollen die vom Menschen verursachte Partikelverschmutzung kontinuierlich reduziert. Aber sie können den Staub nicht aufhalten, der aus Tausenden von Kilometern Entfernung hereinweht.
An staubigeren Tagen werden die gesundheitlichen Folgen besonders deutlich.
Anhand von Risikoschätzungen aus einer früheren Studie zu Staubausbrüchen in Südeuropa errechnete das Team, dass die täglichen Todesfälle bei starken Staubereignissen um etwa zwei Drittel Prozent zunehmen.
Kinder scheinen besonders gefährdet zu sein. Ihre Rate an Krankenhauseinweisungen wegen Atemproblemen ist mehr als dreimal so hoch wie bei Erwachsenen.
Die Auswirkungen der Klimaerwärmung
Die Studie liefert ein kontinentales, bodengestütztes Maß dafür, wie viel Wüstenstaub Europäer einatmen und wie schnell diese Werte ansteigen. Es hilft auch zu erklären, was den Anstieg antreibt.
Der langfristige Anstieg lässt sich auf das trockene Nordafrika zurückführen, während wechselnde Winde offenbar für den jüngsten Anstieg schwerer Staubeinbrüche verantwortlich sind. Beide Kräfte wirken in die gleiche Richtung.
Forscher gehen davon aus, dass sich beide Trends mit der Klimaerwärmung verstärken werden. Das bedeutet, dass die Staubbelastung wahrscheinlich weiter ansteigen wird, was es zunehmend schwieriger macht, die Ziele für saubere Luft in den am stärksten betroffenen Regionen zu erreichen.
Die Ergebnisse zeigen einen direkten Zusammenhang zwischen der globalen Erwärmung und der Luft, die Menschen atmen. Es handelt sich um ein Problem, das lokale Umweltschutzmaßnahmen allein nicht lösen können.
Die Studie ist in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
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