Ein Labor im Himmel: Können wir das Klima kühlen, indem wir Wolken verändern?

Vorschläge zur gezielten Modifikation von Wolken, um die globale Erwärmung zu kompensieren – eine Form des Solar Radiation Management oder „Geoengineering“ – finden zunehmend Beachtung. Unser Verständnis der Wolkenprozesse bleibt jedoch eine wesentliche Quelle von Unsicherheit. Um diese zu reduzieren, verwandelt das Cloudlab-Projekt eine natürliche Wolke in ein kontrollierbares Labor. Mittels einem UAV (Drohne) werden „Impfpartikel“ in unterkühlte Flüssigwolken (Wassertröpfchen unter 0 °C) eingebracht, wodurch Eisbildung ausgelöst wird, die wir anschließend mit holografischen Kameras und Wolkenradaren beobachten.

In 78 Experimenten fanden wir heraus, dass das Wachstum von Eiskristallen in diesen natürlichen Wolken signifikant langsamer verläuft als in Laborexperimenten. Diese Verlangsamung wird durch räumliche Inhomogenitäten verursacht – Bereiche mit ausschließlich Eiskristalle oder ausschließlich Flüssigwasser –, welche das Anwachsen der Eiskristalle verlangsamt. Numerische Wettervorhersagemodelle simulieren diesen Prozess noch weniger effizient und berechnen den Beginn von Niederschlägen vermutlich verspätet. Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass die bestehenden Unsicherheiten in den mikrophysikalischen Wolkenprozessen geklärt werden müssen, bevor geoengineering Strategien zur Wolkenmodifikation ernsthaft in Erwägung gezogen werden können.