Wenige Orte der Erde sind weiter von der industrialisierten Welt entfernt als der Amazonasregenwald nördlich von Manaus. Atmosphärenforschern um Martin Pöschl vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz gelang es deshalb, hier nahezu "jungfräuliche" Luft zu untersuchen, wie sie vor der Ausbreitung von Autos, Fabriken und Kraftwerken geherrscht haben könnte.

Während der Regensaison – um Verschmutzungen durch Brandrodungen am Südrand Amazoniens zu vermeiden – maßen die Forscher, welche Partikel in welcher Konzentration durch die Atmosphäre über dem Regenwald wabern. In dieser Zeit dominieren nordöstliche Luftströmungen, die vom Atlantik her kommend rund 1600 Kilometer über nahezu unberührten Regenwald zurücklegen müssen. Schmutzpartikel werden auf diesem Weg weitestgehend ausgewaschen und von der Vegetation herausgefiltert. Vom 3. bis 13. März 2008 erwischte das Team zudem eine besonders schadstoffarme Wetterlage, in der äußerst wenige Partikel per Ferntransport aus menschlichen Quellen – etwa aus Afrika, vom Atlantik oder aus südamerikanischen Großstädten – herangeführt wurden. Stattdessen dominierten Aerosole, die lokal von der Vegetation emittiert wurden.

Deshalb war die Luft auch fast völlig sauber: Statt der etwa über Metropolen üblichen mehreren zehntausend Partikel pro Kubikzentimeter maßen die Wissenschaftler nur wenige hundert Teilchen, die vor allem aus winzigsten Aerosoltröpfchen im Submikronbereich bestanden – mit einem Durchmesser von weniger als einem tausendstel Millimeter. "Man muss sie sich als eine Art flüssige, organische Partikel vorstellen, die wir erstmals isoliert betrachten konnten. Vielerorts bestehen die Aerosole sonst aus einem wilden Gemisch von Ruß, Nitrat und anderen Schadstoffen", erklärt Scot Martin von der Harvard University, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. 85 Prozent der aufgefangenen Aerosole stammten direkt aus dem Wald, nur der Rest setzte sich aus Salzen, Mineralien und Rußpartikeln zusammen, die über weite Strecken bis zum Forschungscamp gelangt waren.

Die Submikronpartikel wiederum gehen aus organischen Substanzen hervor, die der Regenwald selbst produziert – wie Pilzsporen, Pollen und Pflanzenfragmente oder ausgedünstete Moleküle. In der Atmosphäre werden sie unter dem Einfluss des Sonnenlichts rasch von Ozon oder Hydroxylradikalen attackiert und oxidiert, und es entwickeln sich schwerer flüchtige Substanzen, die durch Anlagerungen wachsen. Am Ende bilden sie Kondensationskeime, die bis in 18 Kilometer Höhe getragen werden können. Unterwegs sammelt sich Wasserdampf an ihnen, so dass diese Aerosole die Wolkenbildung begünstigen und zum immerfeuchten Klima des Regenwalds entscheidend beitragen.

"Die Wolkenbildung über dem Amazonasregenwald hängt damit von der Zahl der Partikel ab, die das Ökosystem freisetzt", sagt Ulrich Pöschl. In dicht besiedelten Gebieten und außerhalb der Regenzeit am Amazonas, wenn Abgase aus Verkehr, Industrie und vor allem Brandrodung die Luft mit Aerosolen schwängern, komme es hingegen eher darauf an, wie schnell der Aufwind die Partikel in die Höhe transportiert, so der Mainzer Forscher. Da sich Amazonien gegenwärtig rasch verändert und zunehmend von Menschenhand überprägt wird, können die Wissenschaftler beobachten, wie sich das Klimasystem vor Ort in nächster Zeit verändert. Zu diesem Zweck bauen sie einen neuen, 300 Meter hohen Messturm, um noch bessere Daten zu gewinnen. (dl)