Wenn man die Atmosphäre verstehen will, muss man hoch hinauf. Manchmal sogar über Geröll und ewiges Eis: Rund 80 Festgäste nahmen im Jahr 1886 die mühsame Wanderung auf den Gipfel des Hohen Sonnblick auf sich, um auf 3106 Metern Seehöhe bei der Eröffnung des Observatoriums dabei zu sein.

Mittlerweile ist aus dem Wetterturm ein High-Tech-Observatorium geworden. Hier werden heute nicht nur Temperatur, Luftdruck oder Niederschlag gemessen. Forschende untersuchen Wolken, Aerosole und Spurengase, analysieren Schnee und verfolgen, wie sich natürliche und menschengemachte Stoffe über große Entfernungen durch die Atmosphäre bewegen. Das Observatorium wird von GeoSphere Austria betrieben und von zahlreichen wissenschaftlichen Einrichtungen genutzt. Eine langjährige Zusammenarbeit besteht mit der TU Wien: Ihre Forschenden untersuchen hier seit Jahrzehnten die chemische Zusammensetzung von Aerosolen, Wolkenwasser und Schnee.

Die Chemie des Wolkenwassers

Für die Umweltchemie ist das Sonnblick-Observatorium ein ganz besonderer Ort: Man kann dort weit weg und unbeeinflusst von menschengemachten Emissionsquellen die Chemie der Atmosphäre untersuchen.

„Wir analysieren unterschiedliche Arten von Proben“, erklärt Prof. Anne Kasper-Giebl, die am Institut für Chemische Technologien und Analytik die Forschungsgruppe Umweltanalytik leitet, und schon seit vielen Jahren mit dem Sonnblick-Observatorium zusammenarbeitet. „Ein wichtiger Teil unserer Arbeit umfasst die chemische Analyse von Staubpartikeln. So kann die Herkunft der Teilchen bestimmt und ihr Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima untersucht werden.“ Auch Wolken werden analysiert: Spezielle Wolkenwassersammler fangen kleine Wolkentröpfchen auf, noch bevor es zum Abregnen kommt. Und schließlich können auf dem Sonnblick auch Schneeproben genommen werden, um herauszufinden, welche Schadstoffe aus der Luft auf den Boden gelangen.

Durch diese Forschungsarbeiten lassen sich die Stoffkreisläufe in unserer Atmosphäre viel besser verstehen: Trotz der abgeschiedenen Lage konnte man am Sonnblick etwa winzige Kunststoffpartikel in der Luft nachweisen, ebenso wie langlebige Industriechemikalien im Wolkenwasser. Man untersuchte auch Spuren von Saharastaub und Ruß. Solche dunklen Partikel können sich auf Schnee ablagern, seine Reflexion des Sonnenlichts verringern und dadurch das Abschmelzen beschleunigen.

Europaweites Forschungsnetzwerk

Das Observatorium ist Teil von ACTRIS, einer europaweiten Forschungsinfrastruktur für Aerosole, Wolken und Spurengase. Entscheidend ist dabei die Vergleichbarkeit: Messgeräte und Verfahren werden nach gemeinsamen Standards betrieben, damit Daten vom Sonnblick mit Messungen an anderen europäischen Stationen zusammengeführt werden können.

Nach wie vor wird die Infrastruktur ausgebaut: Im FFG-geförderten Projekt AeroCloud-AT investieren GeoSphere Austria, TU Wien und Universität Wien in neue Messmöglichkeiten am Sonnblick und in Wien. Die TU Wien bringt dafür unter anderem ein neues Aerosol-Massenspektrometer ein, mit dem sich die chemische Zusammensetzung feiner Schwebeteilchen untersuchen lässt.

Wichtige historische Perspektive

„Aus wissenschaftlicher Sicht ist es sehr wichtig, dass solche Observatorien über lange Zeiträume kontinuierlich betrieben werden“, betont Anne Kasper-Giebl. „Genau dadurch können wir heute nachvollziehen, wie sich die Atmosphäre über Jahre oder Jahrzehnte verändert hat.“

So zeigte sich etwa bei der Untersuchung von Schneeproben aus den Jahren 1983 bis 2014, dass die Konzentrationen von Sulfat um rund 70 Prozent und von Nitrat um etwa 30 Prozent zurückgegangen sind. Die Maßnahmen gegen Luftverschmutzung in Europa hinterlassen also sogar auf hochalpinen Gletschern messbare Spuren. Gleichzeitig sind am Sonnblick-Observatorium auch die Auswirkungen des Klimawandels deutlich zu sehen – und das sogar auf sehr unmittelbare Weise: So musste 2003 bis 2005 eine Gipfelsanierung durchgeführt werden, weil das Auftauen des Permafrost-Bodens zu verstärkter Erosion geführt hatte. 

Das Sonnblick-Observatorium ist also eine wissenschaftliche Erfolgsgeschichte: Tatsächlich war es in den 140 Jahren seines Bestehens nur ganze drei Tage lang unbesetzt. Nach dem Ende des Ersten Weltkriegs war dem zuständigen Beobachter das Essen ausgegangen und er musste ins Tal zurück. Seither liefen die Datenerhebungen lückenlos durch – und werden sicher auch in den nächsten Jahrzehnten wichtige Informationen liefern.

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Rückfragehinweis

Prof. Anne Kasper-Giebl
Institut für Chemische Technologien und Analytik
Technische Universität Wien
+43 1 58801 15130
anneliese.kasper-giebl@tuwien.ac.at 

Text: Florian Aigner