Das Unsichtbare sichtbar machen

Zerstörerische Brände überziehen im Sommer 2018 große Teile der kanadischen Wälder. Die Feuer sind verheerend, ihre Rauchwolken sind sogar auf Satellitenbildern aus dem All zu sehen. Doch Leonardo Alvarados Interesse gilt dem, was mit bloßem Auge unsichtbar bleibt: schädlichen Gasen, die durch die Brände freigesetzt wurden und sich in der Luft ausbreiteten – bis in Regionen, die mehr als 1.000 Kilometer entfernt lagen.

Zu dieser Erkenntnis gelangte Alvarado in seiner Promotion und der anschließenden Postdoc-Phase. Für seine Doktorarbeit kam er 2011 mit einem DAAD-Stipendium von El Salvador an die Universität Bremen. Heute, 15 Jahre später, arbeitet Alvarado am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München. Der Ort ist neu, das Thema bleibt: In der Abteilung Spektroskopie der Atmosphäre beschäftigt er sich weiterhin mit Stoffen in der gasförmigen Hülle der Erde – und wie sie das Leben darunter beeinflussen.

Am DLR arbeitet Alvarado mit der DOAS-Methode, die Abkürzung steht für Differentielle Optische Absorptions-Spektroskopie: Dabei analysiert er das von der Erde reflektierte Sonnenlicht. Je nachdem, wie sich dieses Licht in der Atmosphäre verändert, lassen sich Rückschlüsse auf die enthaltenen Spurengase, die in der Erdatmosphäre in geringen Mengen vorkommen, ziehen. Obwohl sie nur einen Bruchteil der Luft ausmachen, haben sie großen Einfluss auf Klima und Umwelt. Durch Satellitenmessungen kann Alvarado ermitteln, in welchen Mengen Stoffe wie Stickstoffdioxid, Chlordioxid, Ozon oder Formaldehyd in der Atmosphäre vorkommen und welche Folgen das für die Luftqualität haben kann. „Bestimmte Spurengase können die Gesundheit beeinträchtigen. Stickstoffdioxid beispielsweise verursacht Reizungen von Augen und Nase, Formaldehyd birgt schwerwiegende Gesundheitsrisiken“, sagt Alvarado.

Die Daten bezieht er beispielsweise aus der Satellitenmission Sentinel‑5P, die die Erdatmosphäre aus dem All beobachtet. Sentinel ist Teil des Copernicus‑Programms, das unter der Schirmherrschaft der Europäischen Weltraumorganisation ESA umgesetzt wird.

Prozesse in der Atmosphäre besser verstehen zu können und das Bewusstsein für Umweltverschmutzung zu stärken – dazu leiste ­seine Arbeit einen wichtigen Beitrag, findet ­Alvarado. Seine Forschung dient Umweltbehörden und Wetterdiensten als Grundlage, um die Luftqualität zu bewerten, Entwicklungen zu ­beobachten und bei Bedarf Maßnahmen oder Empfehlungen abzuleiten. Leonardo Alvarado ist sicher: „Gute Beobachtungen führen zu guter Politik.“ —