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Wüstensand - Faktor X fürs Klima 02:32 min

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Transkript Wüstensand - Faktor X fürs Klima

Fegt ein Wüstensturm über die Dünen der Sahara, kommen ganze Landschaften in Bewegung. Bis zu 100 Millionen Tonnen winzig kleiner Staubteilchen kann so ein Sturm durch die Luft transportieren und das über extrem weite Strecken. Der Saharastaub zieht bis nach Amazonien und versorgt die Regenwälder dort mit wichtigen Nährstoffen. Weltweit schweben etwa 1,5 Milliarden Tonnen Mineralstaub durch die Luft und davon kommen 60 Prozent aus der Sahara. Die Staubwolken können eine Ausdehnung von 500000 Quadratkilometern haben, eine Fläche so groß wie Spanien. Der Wüstenstaub verweilt nur kurz in der Luft, seine Auswirkungen sind deshalb schwierig zu analysieren. Mit Flugzeugen sammeln Forscher Proben in unterschiedlichen Lufthöhen direkt über der Sahara. Im Labor des Institutes für Troposphärenforschung in Leipzig werden die Proben ausgewertet. Mit einem Leser sehen die Wissenschaftler wie viel Staub in welcher Lufthöhe vorhanden ist. Die Ergebnisse faszinierend. Die Sahara ist von einer Staubschicht bedeckt, die bis zu fünf Kilometer dick sein kann. Der partikelfeine Sand schirmt die Wüste von der Sonne ab. Wie ein überdimensionaler Sonnenschirm hält der Staub etwa 25 Prozent der Sonneneinstrahlung zurück. Der Sand wirkt also wie ein Schutzschild für die Wüste, unter dem sich der Boden nicht so stark aufheizen kann. Sandstürme als Klimaregulatoren, hier sind noch viele Fragen zu klären. Auch der Staub, der über weite Strecken durch die Luft bewegt wird, ist für Atmosphärenforscher interessant. In Versuchsreihen stellen sich Wissenschaftler der Frage, ob die Sandpartikel in der Luft an der Wolkenbildung beteiligt sind und somit auch für mehr Niederschlag sorgen. Das Experiment beginnt. Kleinste Staubteilchen werden aus dem Saharasand abgesaugt und von groberen Sandpartikeln getrennt. Die Staubkörner mit der richtigen Größe werden nun unter der Einwirkung von Wasserdampf studiert. Das Resultat: Es bilden sich Eiskristalle. In unseren breiten durchläuft Niederschlag meist eine gefrorene Phase. Das heißt, dass der Niederschlag auf dem Weg, den er von der Atmosphäre zum Erdboden zurücklegt, zeitweise auch zu Eiskristallen kondensiert. Für die Forscher also tatsächlich ein Hinweis auf die Regenbeteiligung des Wüstensandes. Dennoch, viele Geheimnisse des Wüstenstaubs gilt es noch zu lüften. Doch als gesichert gilt, die Schwebeteilchen spielen mit, in der Rechnung um unser Klima.

Wüstensand - Faktor X fürs Klima Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wüstensand - Faktor X fürs Klima kannst du es wiederholen und üben.

  • Lokalisiere die Sahara.

    Tipps

    Die nördlichsten Staaten mit Anteil an der Sahara sind von West nach Ost: Marokko, Algerien, Tunesien, Libyen und Ägypten.

    Südlich angrenzend wieder von West nach Ost liegen: West-Sahara, Mauretanien, Mali, Niger, Tschad und Sudan.

    Lösung

    Die Sahara liegt in Afrika, ist über neun Millionen Quadratkilometer groß und erstreckt sich über elf afrikanische Staaten. Nicht alle dieser Staaten liegen ganz in der Sahara.

    Die folgenden Staaten haben einen Anteil an der Sahara: Ägypten, Libyen, Tunesien, Algerien, Marokko, West-Sahara, Mauretanien, Mali, Niger, Tschad und Sudan.

    Dies sind alles Staaten, die nördlich des Äquators liegen.

    In der Karte siehst du einen dunkelrot und einen hellrot markierten Bereich:

    • Hellrot: Lage der Sahara
    • Dunkelrot: Anteil der Sahara-Staaten, der nicht mehr in der Sahara liegt
    Von Norden nach Süden erstreckt sich die Sahara über 2000 km, von Westen nach Osten über 6000 km.

  • Beschreibe die Sahara und ihre Lage.

    Tipps

    Die Sahara ist eine Wüste in Afrika.

    Riesige, sich bewegende Sanddünen liegen in der Sahara.

    Lösung

    Die Sahara liegt in Afrika, nördlich des Äquators. Sie ist eine Wüste, genauer gesagt die größte Trockenwüste der Erde.

    Diese Sandwüste besteht aus riesigen Sanddünen. Diese Dünen sind nicht starr, sondern können sich bewegen.

    Der Saharastaub hat nicht nur Auswirkungen auf Afrika, sondern wird beispielsweise bis zum Amazonas transportiert. Dies ist eine sehr weite Strecke.

    Schlage den Amazonas im Atlas nach, um dir die Entfernung besser vorstellen zu können.

  • Zeige die Bedeutung des Saharastaubes auf.

    Tipps

    Wüstenstürme bewegen viele Millionen Tonnen Staubteilchen über weite Strecken.

    60 Prozent des Mineralstaubs in der Luft stammen aus der Sahara. Dieser Staub enthält wichtige Nährstoffe.

    Lösung

    Wie du bereits gelernt hast, ist die Sahara eine Wüste, in der zahlreiche Sandstürme auftreten.

    Diese Sandstürme sind aber nicht nur von Bedeutung für Afrika, sondern für die gesamte Welt.

    Die tropischen Regenwälder des Amazonas, die auch als „grüne Lunge des Planeten" bezeichnet werden, wären deutlich kleiner ohne den Saharastaub. $\rightarrow$ Dieser enthält nämlich Phosphate, Sulfate und Eisen. Diese Nährstoffe benötigen die Pflanzen zum Wachsen.

    Doch woher stammen diese Nährstoffe im Saharastaub?

    Ein großer Teil stammt aus Muschelschalen und Algen eines vor sehr langer Zeit ausgetrockneten Sees. Interessant, oder?

  • Erkläre die Untersuchung des Saharastaubes.

    Tipps

    Da der Staub nur kurz in der Luft schwebt, sind Untersuchungen schwierig durchzuführen.

    Um Proben in verschiedenen Höhen über der Sahara entnehmen zu können, werden Flugzeuge eingesetzt.

    Die Proben werden mit Lasern untersucht.

    Lösung

    Wie du bereits erfahren hast, gelangen bei einem Sandsturm in der Sahara große Mengen Staubpartikel in die Atmosphäre. Diese verweilen allerdings nur kurze Zeit in der Luft, was es schwierig macht, diese genauer zu untersuchen.

    Daher werden die Proben mit Flugzeugen und speziellen Vorrichtungen direkt aus der Luft entnommen. Diese Proben aus unterschiedlichen Lufthöhen werden anschließend in einem Labor untersucht und ausgewertet.

    Für diese Untersuchung setzt man Laser ein, die die einzelnen Staubpartikel für das menschliche Auge besser sichtbar machen. Die Abbildung zeigt Staubkörner im Laserlicht. Mit dieser Laseruntersuchung wird untersucht, wie viel Staub in welcher Lufthöhe vorhanden ist.

  • Fasse die wichtigsten Informationen zu Sandstürmen und Saharastaub zusammen.

    Tipps

    Bei Sandstürmen kommen Millionen von Tonnen an Staubteilchen in Bewegung.

    Dieser Staub enthält viele Mineralien. Er wird als Mineralstaub bezeichnet.

    Es wird oft gesagt, dass die Staubschicht aus Saharastaub wie ein überdimensionierter Sonnenschirm wirkt und so die Erde schützt.

    Lösung

    In dieser und den letzten Aufgaben hast du viel über die Sahara, Sandstürme und deren Bedeutung erfahren.

    So hast du auch erfahren, dass der Saharastaub über sehr weite Strecken transportiert wird und eine Staubschicht bildet.

    Auch wir in Europa und so auch in Deutschland können den Sahara-Staub wahrnehmen. Wird dieser in größeren Mengen zu uns transportiert, sorgen die feinen Staubpartikel für ein ganz besonderes Leuchten des Sonnenaufgang- und Sonnenuntergangs. Dies entsteht, da die feinen Partikel das Licht brechen.

    Ohne den Saharastaub läge der Hitzerekord in Deutschland übrigens deutlich über 40,5 °C (Stand: 2019).

  • Erläutere die Auswirkungen des Saharastaubes auf das Klima.

    Tipps

    Die Staubschicht über der Sahara reicht sehr hoch, bis 5 Kilometer.

    Die Staubschicht hält wie ein Sonnenschirm 25 % der Sonneneinstrahlung ab.

    Lösung

    Wie du bereits erfahren hast, hat der Saharastaub enorm große Auswirkungen, nicht nur für die Sahara selber, sondern auch für die ganze Erde. So wirkt er auch als Klimaregulator.

    Die Staubschicht aus feinen Sandpartikeln kann bis zu fünf Kilometer dick sein. Die Abbildung zu Beginn dieser Aufgabe zeigt eine Messung der Stärke dieser Staubschicht.

    Durch die Wirkung des Saharastaubes als Schutzschild kann sich die Wüste nicht so stark aufheizen. Daher wird auch gesagt, dass Sandstürme, die den Saharastaub in die Atmosphäre transportieren, als Klimaregulatoren wirken können.

    In wissenschaftlichen Studien wird genauer untersucht, ob die Sandpartikel der Luft an der Wolkenbildung beteiligt sind. Und ob sie auch für mehr Niederschlag sorgen.

    In den dazugehörigen Experimenten werden Staubkörner unter der Einwirkung von Wasserdampf untersucht. Hierbei entstehen Eiskristalle. Dies kannst du in der Abbildung sehen.

    In unserem Teil der Atmosphäre ist der Niederschlag auch phasenweise gefroren. Das heißt der Niederschlag kondensiert auf seinem Weg von der Atmosphäre bis zur Erdoberfläche zeitweise zu Eiskristallen. Dies ist für die Forscher ein Hinweis auf die Beteiligung des Saharastaubes am Niederschlag.