Können wir Wolken einfrieren?

Forscherinnen und Forscher der ETH Zürich entdecken eine subtile Kraft
bei der Wolkenbildung, den Wüstenstaub. Mit Hilfe von Satellitendaten
aus den letzten 35 Jahren wurde festgestellt, dass für die Bildung von
Eiswolken, der Wüstenstaub ein wichtiges Element sein kann.

Wolken können von Wüstenstaub beeinflusst werden
Anna Poth
Anna Poth Meteored Deutschland 3 min

Die Art und Weise, wie Wolken gefrieren, ist ein wichtiges Puzzleteil für neueste Klimamodelle.

Wolken können durch Staubpartikel gefrieren?

Die neue Studie der ETH Zürich zeigt, dass natürliche Staubpartikel, die aus weit entfernten Wüsten herüberwehen, das Gefrieren von Wolken in der nördlichen Hemisphäre der Erde auslösen können. Dieser Mechanismus beeinflusst, wie viel Sonnenlicht eine Wolke reflektieren und wie sie Regen und Schnee produzieren kann – mit großen Auswirkungen auf weltweite Klimaprognosen.

Winzige Partikel werden vom Wind aufgewirbelt und in die obere Atmosphäre getragen. Dies kann dann das Gefrieren von Wolkentröpfchen auslösen.

Wichtige Erkenntnis für nördliche Länder

Dieser Prozess ist besonders wichtig in nördlichen Regionen, wo sich Wolken häufig in einem Temperaturbereich knapp unter dem Gefrierpunkt bilden.

„Wir haben festgestellt, dass Wolken dort, wo mehr Staub vorhanden ist, viel eher an ihrer Oberseite gefrieren. Dies hat einen direkten Einfluss darauf, wie viel Sonnenlicht zurück ins All reflektiert wird und wie viel Niederschlag entsteht.“, erklärt Diego Villanueva, Postdoktorand für Atmosphärenphysik an der ETH Zürich und Hauptautor der Studie.

Staub verwandelt Wolken in Eis

Das Forscherteam konzentrierte sich auf Mischphasenwolken, die sowohl unterkühltes Wasser als auch Eis enthalten und sich zwischen −39 °C und 0 °C bilden.

Staubartikel aus der entfernten Wüste können die Bildung von Eiswolken auslösen

Diese Wolken kommen häufig in mittleren und hohen Breitengraden vor. Sie sind dafür bekannt, dass sie äußert empfindlich auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren.

Die Forschenden entdeckten ein bemerkenswertes Muster: Je mehr Staub und je kälter die Wolken, desto häufiger traten Eiswolken auf.

Ergebnisse stimmen mit Labor überein

Darüber hinaus stimmte dieses Muster fast perfekt mit den Vorhersagen aus Laborexperimenten überein, wie Staub das Gefrieren von Tröpfchen auslöst.

„Dies ist eine der ersten Studien, die zeigt, dass Satellitenmessungen der Wolkenzusammensetzung mit unseren Erkenntnissen aus Laborarbeiten übereinstimmen“, sagt Ulrike Lohmann, Professorin für Atmosphärenphysik an der ETH Zürich.

Das Forscherteam betont die Notwendigkeit weiterer und tiefgehender Studien, um besser zu verstehen, wie andere Faktoren wie beispielsweise die Stärke der Aufwinde oder die Luftfeuchtigkeit das Gefrieren von Wolken beeinflussen. Vorerst steht fest: Winzige Staubkörner tragen dazu bei, die Wolken über unseren Köpfen zu formen und damit auch die Zukunft unseres Klimas.

Quellenhinweise

D. Villanueva et al. (2025). Dust-driven droplet freezing explains cloud-top phase in the northern extratropics. Science 389,521-525.

ETH Zürich. (2025). Do you want to freeze a cloud? Desert dust might help. Research. Climate Sciences. News and Events.