Phytoplankton: Wie ein winziges Lebewesen das Wetter beeinflusst


Kleine Dinge können im Leben einen großen Einfluss haben. So hat auch
das Phytoplankton einen großen Einfluss auf das Leben auf der Erde.

Phytoplankton besteht aus winzigen Lebewesen wie Bakterien,
Einzellern sowie aus einer Gruppe verschiedener Algen. Es kommt
gleichermaßen in den Meeren als auch in Süßwassergewässern wie
Flüssen und Seen vor. In diesen Lebensräumen bietet Phytoplankton
größeren Lebewesen Nahrung und stellt somit oftmals den Anfang der
Nahrungskette dar.

Das Phytoplankton nutzt das in den Meeren gespeicherte
Kohlenstoffdioxid und wandelt es, mit der aus dem Schulunterricht
bekannten Photosynthese, in Sauerstoff um. Da die Meere als
Kohlenstoffdioxid-Speicher dienen und somit auch vom Menschen
freigesetztes Kohlenstoffdioxid aufnehmen, ist ausreichend Nahrung
für das Phytoplankton vorhanden. Ein Heilmittel gegen den
anthropogenen Klimawandel ist mit dem Phytoplankton alleine aber
nicht gefunden.

Auf diese Art der Sauerstoffproduktion ist der größte Anteil des
Sauerstoffs in der Atmosphäre zurückzuführen. Während des Prozesses
entsteht zudem der natürliche Farbstoff Chlorophylle, der dem
Phytoplankton schließlich seine grünliche Farbe verleiht. Durch diese
ist das Phytoplankton in den Meeren anhand riesiger grüner Teppiche
zu erkennen.


Aber wie beeinflusst das Phytoplankton das Wetter?

Alles beginnt mit der Gischt. Ein Gemisch aus Luft und Wasser. Man
kennt es als weißen Schaum auf dem Meereswasser. Gischt entsteht bei
heftigem Wellengang oder wenn das Meer z.B. gegen Felsen oder andere
Hindernisse schlägt. In diesem Gemisch gelangt das Phytoplankton in
die Luft der Atmosphäre. Da es so winzig und leicht ist, fällt es
nicht zwangsweise ins Wasser zurück. Durch starke Winde kann es
aufsteigen. So schwebt das Phytoplankton als Aerosolpartikel, also
ein festes oder flüssiges Teilchen, durch die Luft und dient bei der
Niederschlagsbildung als Kondensationskeim.

Durch Kondensation können die Wolkentropfen jedoch höchstens die
Größe von Nieseltröpfchen erreichen. Für die Auslösung von
Niederschlag (Regen) muss also ein weiterer wirksamer Prozess geben,
bei dem die Nieseltröpfchen anwachsen können. Gegenwärtig gibt es
zwei Theorien für die Niederschlagsbildung: die Niederschlagsbildung
durch Eiskerne (Wegener-Findeisen-Bergeron-Theorie) und die
Niederschlagsbildung durch Koaleszenz (Zusammenfließen von Teilchen).


Ragt eine Wolke, die aus vielen kleinen Wolkentröpfchen besteht, nun
in hohe Höhen, wo Temperaturen weit unter 0 Grad herrschen, bilden
sich aus den Nieseltröpfchen teilweise kleine Eiskerne. Zusätzlich
können jedoch auch wie in unserem Fall kleine, feste und unlösliche
Teilchen, wie das Phytoplankton, umgeben von Wasserhaut, als Eiskern
wirken.

In der Wolke werden die kleinen Wolkentröpfchen von den Eiskernen wie
dem gefrorenen Phytoplankton angezogen, sodass die Eiskristalle auf
Kosten von den Tropfen wachsen. Eine Wolke aus Eiskristallen streut
die Strahlung der Sonne anders, als eine Wolke aus Wassertröpfchen
und beeinflusst so den Strahlungshaushalt der Atmosphäre anders.
Inwiefern das Klima beeinflusst wird oder z.B. die Eigenschaften des
Aerosolpartikels eine Rolle spielen, ist noch nicht vollständig
erforscht. Es stehen noch viele Fragen offen und es gibt noch viel zu
entdecken.

Hochschulpraktikant Ricardo Christiani und Dipl.-Met. Lars
Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.03.2021

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