6. Dezember 2022
Internationales Team untersucht in Brasilien die chemischen Prozesse in der Atmosphäre

For­schung in und über dem Ama­zo­nas-Re­gen­wald

HALO fliegt über dem 325 Meter hohen Forschungsturm ATTO
HA­LO fliegt über dem 325 Me­ter ho­hen For­schungs­turm AT­TO
Bild 1/4, Credit: MPIC

HALO fliegt über dem 325 Meter hohen Forschungsturm ATTO

Mit­ten im nörd­li­chen bra­si­lia­ni­schen Ama­zo­nas-Re­gen­wald und cir­ca 150 Ki­lo­me­ter von Manaus ent­fernt fliegt HA­LO über der For­schungs­sta­ti­on AT­TO (Ama­zon Tall Tower Ob­ser­va­to­ry), ei­nem 325 Me­ter ho­hen Turm aus Stahl (nicht im Bild).
HALO im Hangar in Manaus
HA­LO im Han­gar in Manaus
Bild 2/4, Credit: MPIC

HALO im Hangar in Manaus

Für die vom bra­si­lia­ni­schen Manaus aus­ge­hen­de CA­FE-Bra­zil-Missi­on hat das Team das For­schungs­flug­zeug HA­LO mit 19 In­stru­men­ten be­stückt, die dut­zen­de Pa­ra­me­ter mes­sen, dar­un­ter Ae­ro­so­le, flüch­ti­ge or­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen (VOCs), Schwe­fel- und Stick­oxi­de, Koh­len­stoff­mon­oxid, Me­than, Ozon, freie Ra­di­ka­le und Was­ser.
Blick in die HALO-Kabine
Blick in die HA­LO-Ka­bi­ne
Bild 3/4, Credit: ©MPIC

Blick in die HALO-Kabine

Kurz vor dem Start des ers­ten Mess­flugs über­prü­fen die For­schen­den ih­re In­stru­men­te in dem For­schungs­flug­zeug HA­LO.
Erfolgreicher CAFE Brazil-Messflug
Er­folg­rei­cher CA­FE Bra­zil-Mess­flug
Bild 4/4, Credit: MPIC/Dominic Jack mit planet.atmosphere.aero/

Erfolgreicher CAFE Brazil-Messflug

HA­LO über­flog von Manaus aus den Ama­zo­nas-Re­gen­wald bis hin­auf auf den At­lan­tik. Das Mess­flug­zeug pas­sier­te un­ter an­de­rem in meh­re­ren Schlei­fen die For­schungs­sta­ti­on AT­TO. Die Far­ben kenn­zeich­nen die un­ter­schied­li­chen Flug­hö­hen, auf de­nen die For­schen­den Mes­sun­gen wäh­rend der et­wa acht­stün­di­gen Rei­se mach­ten.
  • Forschungsflugzeug HALO fliegt über dem Amazonas.
  • Chemische Prozesse und Wolkenkondensation über dem tropischen Regenwald stehen im Fokus der Forschungskampagne CAFE-Brazil.
  • In „Helixflügen“ wird sich HALO aus niedrigen Höhen bis auf 15 Kilometer Höhe schrauben.
  • Schwerpunkte: Erdbeobachtung, Klimawandel

Der Startschuss für das deutsch-brasilianische Forschungsprojekt CAFE Brazil (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil) ist gefallen. Unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie sammelt seit gestern ein internationales Forschungsteam rund 60 Tage lang Daten zu den chemischen Prozessen in der weitgehend sauberen Atmosphäre über dem Amazonasregenwald in Brasilien. Das Verständnis der natürlichen chemischen Prozesse soll erklären helfen, wie sich zum Beispiel Luftverschmutzung auf die Atmosphäre auswirkt. Mit dabei das Forschungsflugzeug HALO. Neben Messungen per Flugzeug werden die Daten auch mit Hilfe von Ballons und Drohnen und an der deutsch-brasilianischen Forschungsstation ATTO vom Boden aus erhoben. An der großangelegten, flugzeuggestützten Mission sind neben dem Max-Planck-Institut für Chemie auch Forschende der Goethe-Universität Frankfurt, des Forschungszentrums Jülich, des Karlsruher Instituts für Technologie, des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Universidade de São Paulo und des Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais beteiligt.

Die CAFE-Brazil-Expedition führt 70 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Dezember und Januar nach Manaus. Der Flughafen der Hauptstadt des brasilianischen Bundesstaates Amazonas ist Start- und Landepunkt für die 20 geplanten Messflüge mit dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft). Das vom DLR betriebene Forschungsflugzeug HALO, eine Gulfstream G550, ist für große Höhen und lange Flugdistanzen geeignet und wird für wissenschaftliche Untersuchungen der Erdatmosphäre eingesetzt. Für die CAFE-Brazil-Mission hat das Forschungsteam HALO mit 19 Instrumenten bestückt, die dutzende Parameter messen werden, darunter Aerosole, flüchtige organische Verbindungen (VOCs), Schwefel- und Stickoxide, Kohlenstoffmonoxid, Methan, Ozon, freie Radikale und Wasser. „Der umfangreiche Einbau der Instrumente und Ausrüstung in HALO hat neun intensive Wochen im Hangar in Oberpfaffenhofen eingenommen“, sagt Thomas Sprünken von der DLR-Einrichtung Flugexperimente. „Jetzt freuen wir uns auf eine spannende Mission im Regenwald.“

„Wir erwarten neue Erkenntnisse zu den chemischen Abläufen in der Atmosphäre über dem tropischen Regenwald und auch über die Wechselwirkungen zwischen der Biosphäre und der Atmosphäre, um so die grundlegende Rolle des Regenwaldes im Erdsystem besser zu erklären“, sagt Prof. Jos Lelieveld, wissenschaftlicher Leiter der Forschungsexpedition und Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie. Mit Spannung sieht auch Prof. Joachim Curtius, experimenteller Atmosphärenforscher an der Goethe-Universität in Frankfurt, den Forschungsflügen entgegen: „Wir sind froh, dass wir Teil dieses wichtigen Projekts sind und es nun endlich losgehen kann. Unser Fokus liegt auf der Entstehung von Partikeln aus Spurengasen, die der Wald ausstößt“. Eigentlich sollte CAFE-Brazil schon im Frühjahr 2020 an den Start gehen, musste aber wegen der Corona-Pandemie verschoben werden.

Messflüge in der Troposphäre

Die Flüge über dem Regenwald werden festgelegten Mustern folgen, um vertikale und horizontale Profile zu vermessen. Auf dem Plan stehen auch sogenannte Helixflüge, bei denen sich HALO aus niedrigen Höhen bis auf 15 Kilometer Höhe schraubt. Mit den Flugzeugmessungen wollen die Forschenden herausfinden, wie die atmosphärischen Oxidationsprozesse in der Troposphäre über dem Amazonasregenwald ablaufen und wie sie die Bildung und das Wachstum von Aerosolpartikeln steuern, die als Wolkenkondensationskerne von zentraler Bedeutung sind.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen auch die Antwort auf die Frage erhalten, warum die Eigenschaft der Atmosphäre, sich selbst zu reinigen, über dem Regenwald nicht leidet, obwohl ständig riesige Mengen an Hydroxyl-Radikalen verbraucht werden. Diese chemische Verbindung gilt als Waschmittel für die Atmosphäre, da sie Schadstoffe wie Methan oxidiert und wasserlösliche Reaktionsprodukte erzeugt, die mit dem Regen aus der Luft ausgewaschen werden.

Koordinierte Messungen am Forschungsturm ATTO

Untersuchungen an der Forschungsstation ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), einem 325 Meter hohen Turm aus Stahl im nördlichen brasilianischen Amazonas-Regenwald und circa 150 Kilometer von Manaus entfernt, werden die Messungen mit HALO komplettieren. Neben Klimabeobachtungen in unterschiedlichen Höhen der Atmosphäre ermöglicht ATTO die Erforschung der Biosphäre Regenwald. Da auf dem Turm ein ähnlicher Instrumentensatz zum Einsatz kommt wie auf HALO, bietet dies die einmalige Gelegenheit, die Messungen im und direkt über dem Wald zu verknüpfen.

Die Datensätze, die die Forschenden in der weitgehend sauberen Luft über dem Amazonasregenwald gewinnen, wollen sie mit Ergebnissen vergleichen, die zum Teil aus früheren Messkampagnen stammen, unter marinen und verschmutzten Bedingungen ermittelt wurden und die ebenfalls die Luftverschmutzung zum Forschungsgegenstand hatten. Eine Vorgängerkampagne mit dem Forschungsflugzeug HALO war 2014 die Mission ACRIDICON (Aerosol, Cloud, Precipitation and Radiation Interactions and Dynamics of Convective Cloud Systems).

Der Amazonas-Regenwald hat weltweite ökologische Bedeutung – er produziert große Mengen an Sauerstoff, stabilisiert das globale Klima und beeinflusst den Wasser- und Kohlenstoffkreislauf. Er bildet große Mengen an VOCs wie Isopren. Aus ihnen wiederum entstehen Aerosolpartikel, die für die Bildung von Wolken und Niederschlag wichtig sind.

Kontakt
  • Falk Dambowsky
    Lei­tung Pres­se, Pres­se­re­dak­ti­on
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Kom­mu­ni­ka­ti­on
    Telefon: +49 2203 601-3959
    Linder Höhe
    51147 Köln
    Kontaktieren
  • Thomas Sprünken
    Pro­jekt­ma­na­ge­ment Flug­ex­pe­ri­men­te OP
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Flug­ex­pe­ri­men­te
    Münchener Straße 20
    82234 Weßling
    Kontaktieren
  • Prof. Dr. Jos Lelieveld
    Di­rek­tor
    Max-Planck-In­sti­tut für Che­mie
    Telefon: +49 6131 305-4040
    Hahn-Meitner-Weg 1
    55128 Mainz
    Kontaktieren
DLR-Newsletter

News nach The­men be­stel­len

Abon­nie­ren Sie un­se­re The­men-Newslet­ter und wir schi­cken Ih­nen künf­tig News aus Luft­fahrt, Raum­fahrt, Ener­gie und Ver­kehr ins vir­tu­el­le Post­fach.

Neueste Nachrichten

Hauptmenü