Leipzig, 07.03.2025 – Holger Baars
Die NASA-Erdbeobachtungsstelle hat am 25. Februar 2025 mit ihrem Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) farbigen Staub aufgenommen, der aus Mauretanien strömt:
https://earthobservatory.nasa.gov/images/153998/colorful-dust-over-mauritania
Aufgrund der Passatwinde wird der Mineralstaub aus dieser Region in der Regel nach Cabo Verde transportiert, wo das TROPOS eine ACTRIS-Aerosol- und Wolkenfernerkundungsanlage betreibt.
Und in der Tat wurde auch dieses besondere Staubereignis mit seinen auffälligen unterschiedlichen Farben, die durch verschiedene Quellregionen des Staubs verursacht werden, vom Boden aus im Ocean Science Centre Mindelo beobachtet, wie die Lidar-Messungen im Rahmen von PollyNET zeigen:
Was zeigen die Abbildungen im Diagramm (unten)?
Der abgeschwächte Rückstreukoeffizient (oberes und unteres Diagramm) zeigt die Rückstreuintensität in der Atmosphäre an. Eine höhere Rückstreuung deutet in der Regel auf mehr Partikel in der Atmosphäre hin. Das Depolarisationsverhältnis (mittlere Grafik unten) hingegen ist ein Indikator für die Nichtkugelförmigkeit der atmosphärischen Partikel. Mineralischer Staub gilt als nicht kugelförmig und wird daher durch erhöhte Werte des Depolarisationsverhältnisses angezeigt (wärmere Farben), während andere Aerosolpartikel (marine Partikel, Rauch usw.) durch niedrige Depolarisationswerte gekennzeichnet sind (blaue Farben).
Am 25. Februar wurde eine typische Struktur der Atmosphäre über Cabo Verde beobachtet: eine relativ saubere marine Grenzschicht, die bis 600-800 m in die Höhe reicht und teilweise mit Wolken bedeckt ist (weißliche Farben im oberen Feld). Das niedrige Depolarisationsverhältnis (blaue Farben im mittleren Diagramm unten) zeigt an, dass kein Staub in der Grenzschicht vorhanden war. Über der Grenzschicht und den Wolken ist eine begrenzte Staubschicht zu sehen (erkennbar an der erhöhten Depolarisation), die jedoch "nur" bis zu 2 km reicht.
Das Szenario jedoch änderte sich über Nacht vom 25. auf den 26. Februar. Am 26. Februar befand sich der Saharastaub noch oberhalb der marinen Grenzschicht, aber mischte sich teilweise auch in die lokale Grenzschicht ein (siehe grüne Farben in der Depolarisation in den untersten 1 km). Eine solche Durchmischung von Staub wird gelegentlich während der Wintermonate in dieser Region beobachtet.
Wir vermuten, dass die von MODIS am 25.Februar beobachteten Staubfahnen nun die Kapverdischen Inseln erreicht haben und erheblich zur Staubbelastung in der lokalen Grenzschicht beigetragen haben. Dieser Staub hat das Potenzial, die Luftqualität vor Ort zu beeinträchtigen und Gesundheitsrisiken mit sich zu bringen, da er als Träger von Krankheitserregern und Schwermetallen fungieren kann - ein Thema, das derzeit im Rahmen des DUSTRISK-Projekts untersucht wird.
Die unterschiedlichen Farben des Staubs können Unterschiede in den Herkunftsregionen widerspiegeln. Staub aus dem südlichen Salzpfannengebiet ist in der Regel reich an Calcit, Gips und Kaolinit, während Staub aus der nördlichen Region höhere Konzentrationen an Illit und Hämatit und einen geringeren Gehalt an Calcit und Gips aufweist. Eisenoxide wie Hämatit und eisenhaltige Mineralien wie Illit sind mit rötlicheren und orangenen Farben verbunden, wie auf dem Satellitenbild zu sehen ist.
Weitere Forschungsarbeiten, bei denen von Lidar abgeleitete Aerosolprofile mit Modellierungen des Mineralstaubtransports, einschließlich Rückflugbahnen, kombiniert werden, sind erforderlich, um festzustellen, ob der Staub, der Cabo Verde erreicht, aus einer Mischung dieser Quellen oder überwiegend aus einer einzigen Region stammt. Eingehende Messanalysen, unterstützt durch In-situ-Beobachtungen des Cabo Verde Atmospheric Observatory, werden für diese Untersuchungen von entscheidender Bedeutung sein.
Satellitenbild von MODIS, bereitgestellt von der NASA. Quelle: earthobservatory.nasa.gov
Lidar-Beobachtungen in Mindelo am 25. und 26. Februar 2025. Abgebildet sind die abgeschwächte Rückstreuung (oben: bei 532 nm, unten: bei 1064 nm) und das Volumen-Depolarisationsverhältnis bei 532 nm.