Forschen berichten:

Erde wird dunkler und reflektiert weniger Licht

Die Entdeckung ist schockierend: Sinkende Umweltschutzmaßnahmen und abnehmende Meereisflächen hinterlassen bereits sichtbare Spuren.(Bild: Austockphoto - stock.adobe.com)

Zwischen 2001 und 2024 ist die Erde dunkler geworden – sie reflektiert also weniger Sonnenlicht. Diese Entwicklung ist auf der Nordhalbkugel stärker ausgeprägt als auf der südlichen Hälfte des Planeten, berichtet ein Forschungsteam im Journal „PNAS“. Rückläufige Umweltschutzmaßnahmen und schrumpfende Meereisflächen hinterlassen bereits sichtbare Spuren.

Ein Team um Norman Loeb vom NASA Langley Research Center in Hampton, Virginia, entdeckte diese Ungleichheit zwischen der nördlichen und der südlichen Hemisphäre. Generell gewinne die Südhalbkugel im Durchschnitt Strahlungsenergie an der Obergrenze der Atmosphäre hinzu, während es auf der Nordhalbkugel einen Nettoverlust gebe, schreibt die Gruppe nach den Analysen von Satellitendaten.

Frühere Studien ergaben demnach allerdings, dass dieses Ungleichgewicht in der Bilanz durch atmosphärische und ozeanische Zirkulationen ausgeglichen wird, die Energie über den Äquator von der Süd- zur Nordhalbkugel transportieren.

Rückgang der Oberflächenalbedo auf der Nordhalbkugel
Die aktuelle Studie zeigt nun, dass die atmosphärischen und ozeanischen Zirkulationen in den letzten beiden Jahrzehnten die Unterschiede nicht ganz ausgleichen konnten. Bei einer durchschnittlichen Energieaufnahme durch die Sonneneinstrahlung von 240 bis 243 Watt pro Quadratmeter ist ein Auseinanderdriften um 0,34 pro Quadratmeter und Jahrzehnt zwar nicht sehr viel. Dennoch sei der Wert statistisch bedeutsam, schreibt das Team. 

Verantwortlich für die unterschiedliche Entwicklung auf der Nord- wie auf der Südhalbkugel sind demnach Entwicklungen von Wasserdampf und Wolken in der Atmosphäre sowie Veränderungen der Albedo an der Erdoberfläche. Albedo ist das Rückstrahlvermögen von Oberflächen. So reflektieren etwa Eis und Schnee mehr Sonnenstrahlung als Gestein oder Wasser. Der Studie zufolge trägt auf der Nordhalbkugel die Abnahme der Meereiskonzentration und der Schneebedeckung zur Verdunkelung bei.

Die Abnahme der Meereiskonzentration sowie der Schneebedeckung trägt zur Verdunkelung der Nordhalbkugel bei, so die Studie.(Bild: ©STEVE ALLEN)

Buschbrände in Australien und Vulkanausbruch im Südpazifik
Neben diesen Faktoren leistet die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Aerosolen – also winzigen Schwebeteilchen – den größten Beitrag zur  Differenz. Denn diese Teilchen tragen als Kondensationskerne zur Wolkenbildung bei, was wiederum die Reflexion der Sonnenstrahlung fördert. Den gefundenen Trend erklären die Forscher damit, dass auf der Nordhalbkugel die Feinstaubbelastung aufgrund von Umweltschutzmaßnahmen – etwa in Europa, den USA und China – deutlich gesunken ist.

Im Gegensatz dazu hätten auf der Südhalbkugel unter anderem die Buschbrände in Australien und der Ausbruch des Vulkans Hunga Tonga im südlichen Pazifik in den Jahren 2021 und 2022 zu einer größeren Menge von Aerosolen geführt.

Erkenntnisse wichtig für Modelle zum Klimawandel
Bisher waren Wissenschafter davon ausgegangen, dass Unterschiede bei der Abdunkelung zwischen den beiden Erdhalbkugeln auch durch Veränderungen in der Wolkenbedeckung kompensiert werden. Die Studie deute jedoch darauf hin, dass die Rolle von Wolken bei der Aufrechterhaltung der hemisphärischen Symmetrie begrenzt sein könnte, heißt es nun. Das Verständnis dieser Zusammenhänge sei auch wichtig dafür, Klimamodelle zu verbessern, betonen die Forscher.