Die Luft in Bodennähe ist sauber, wie vielleicht kaum irgendwo sonst über Land. Weit oben, in der Stratosphäre, schweben allerdings größere Mengen von Sulfat-Teilchen über der Antarktis, den Eiskontinent am Südpol der Erde. Das sind zwei zentrale Ergebnisse der rund einjährigen Messreihe, die Forscher des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) aus Leipzig mithilfe ihres Lidar-Containers an der deutschen Forschungsstation Neumayer-III durchgeführt haben. Von Januar bis Dezember 2023 war der Lidar dort im Einsatz, begleitet von TROPOS-Forscher Martin Radenz.

Die Staubteilchen wurden höchstwahrscheinlich nicht von Menschen verursacht, sondern sind natürlichen Ursprungs. "Die optischen Eigenschaften des vom Lidar abgeleiteten Aerosols weisen eindeutig auf Sulfataerosol hin, das hauptsächlich durch Vulkanausbrüche verursacht wird", erklärt Martin Radenz. "Diese Aerosole wurden seit Januar 2023 in der Stratosphäre beobachtet und stehen daher höchstwahrscheinlich im Zusammenhang mit dem Ausbruch von Hunga Tonga-Hunga Ha'apai." Dass Aerosole so lange in der Stratosphäre erhalten bleiben und wahrscheinlich erst Jahre später zu Boden sinken, haben TROPOS-Forscher bereits während der Mosaic-Expedition durch das Nordpolarmeer, die Arktis, beobachtet. Dort stellten sie Aerosole aus Waldbränden in der Stratosphäre fest.

Ein weiteres Messergebnis: Am 6. Juli 2023, mitten während des Südhalbkugel-Winters und damit eigentlich der kältesten Zeit in der Antarktis, maß das Lidar einen großen Warmlufteinbruch. Bei nur -2,3 Grad fiel ein Nieselregen, der eine etwa zwei Millimeter Schicht aus klarem Eis auf der Oberfläche formte. "Was hier in Mitteleuropa im Winter oft vorkommt, ist für die Antarktis während der dunklen Polarnacht sehr ungewöhnlich. Normalerweise liegen die Temperaturen an der Neumayer-Station III im Juli unter -30 Grad Celsius. Unsere Beobachtungen über Schelfeisen sind die ersten ihrer Art", sagte Radenz.

Die Daten könnten helfen, große Wissenslücken über die Prozesse in der Atmosphäre des Südpols zu schließen. Die Region war lange Zeit klimatisch extrem stabil, befindet sich aber nun wie der andere Pol in einem beschleunigten Wandel. Ein Grund dafür könnte sein, dass die glatte Oberfläche zwischen Weddellmeer und Südpol wie eine Autobahn für feuchte und warme Luftmassen wirke, vermuten Wissenschaftler. Das Alfred-Wegener-Institut, das Neumayer-III betreibt, setzt die Messungen der Wolken inzwischen mit einem eigenen Lidar fort, um die Datenreihe fortzuführen.

(ens)