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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