Wie entstehen Sandstürme und wie gefährlich sind sie?

Sie gleichen einem Tsunami in der Luft: dichte Sand- und Staubwolken, die alles unter sich begraben können. Sogar wenn man nur einen Ausläufer abbekommt, fühlt sich ein Sandsturm sehr unangenehm an: Augen und Haut jucken, der Hals ist belegt, das Atmen fällt schwer. Wenn wir zu viele Sand- und Staubpartikel einatmen, kann das sogar lebensgefährlich werden.

Wie entsteht ein Sandsturm?

Wenn starker Wind über eine kahle oder nur spärlich bewachsene Fläche weht, wirbelt er trockene Erde, Sand und Staub auf und trägt sie durch die Luft. Dabei lösen sich große Mengen trockener Partikel und riesige Staubstürme können entstehen. Ein Teil der aufgewirbelten Partikel fällt in der Nähe wieder auf die Erdoberfläche zurück. Doch die kleineren Staubpartikel werden oft in große Höhen transportiert und dann von Luftströmungen weitergetragen. Manchmal werden sie Tausende von Kilometern weit getrieben, bevor sie sich anderswo ablagern.

Laut Angaben der Vereinten Nationen (UN) werden jedes Jahr etwa zwei Milliarden Tonnen Sand und Staub in die Atmosphäre bis etwa zwölf km Höhe aufgewirbelt. Etwa ein Viertel davon landet in den Ozeanen.

Woher stammt der Sand in der Luft?

Weltweit die Hälfte alles Sandes in der Luft stammt ursprünglich aus der riesigen Wüste Sahara. Die andere Hälfte kommt aus anderen Wüsten- und Trockenregionen. Der so genannte "Staubgürtel" unserer Erde erstreckt sich von der Sahara über den Nahen Osten bis zu den Wüsten in Zentral- und Nordostasien.

Auch auf der südlichen Erdhalbkugel gibt es einige Staubquellen, zum Beispiel in den trockenen Regionen Australiens, in Südamerika und im südlichen Afrika. Sie sind aber etwas kleiner als auf der Nordhalbkugel. 

Wird Sand aus der Sahara herbeigeweht, lässt sich übrigens an der Farbe erkennen, aus welcher Region er stammt: In der Westsahara ist der Sand meist rot bis braun, im Osten und Süden eher gelblich bis weiß. 

Warum Sandstürme für die Ökosysteme der Erde wichtig sind

Wüstensand besteht aus organischen und anorganischen Stoffen. Darunter sind viele Nährstoffe und Mineralien, wie Spurenelemente. Für den südamerikanischen Regenwald und für die Karibik ist der herbeigewehte Saharastaub ein wichtiger Mineraldünger. Denn die Böden dort sind nährstoffarm, dieses Defizit gleicht der weitgereiste Sand teils aus. 

Die Bestandteile des Wüstenstaubs sind auch für die Ökosysteme in den Ozeanen sehr wichtig. Sie düngen die Meere und bilden so die Grundlage für die Nahrungskette dort. Korallen beispielsweise nutzen Staub- und Sandpartikel zum Aufbau ihres Skeletts. 

Doch zu viel Sand und Staub sind für den Ozean schädlich. Die Wissenschaft vermutet, dass die Düngewirkung des Wüstenstaubs zu mehr Algenwachstum im Meer führt. Übermäßiges Algenwachstum entzieht dem Wasser Sauerstoff, den viele Meeresorganismen zum Überleben brauchen. Und auch verschiedene Korallenkrankheiten entstehen vermutlich durch Mikroorganismen aus dem Wüstenstaub.

Warum gibt es immer mehr Sandstürme?

Staub- und Sandstürme gab es schon immer. Doch in einigen Gebieten der Erde hat sich ihre Häufigkeit im 20. Jahrhundert verdoppelt. Laut UN ist mindestens ein Viertel der weltweiten Staubemissionen auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen. Dazu trage vor allem falsche Land- und Wassernutzung bei. Durch Dürren und Klimawandel verschärft sich das Problem. 

Denn etwa die Hälfte des Staubs in der Atmosphäre stammen laut der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) aus "gestörten" Böden. Dazu zählen Böden, die durch Abholzung, durchlandwirtschaftliche oder industrielle Bewirtschaftung, aber auch durch Dürren oder starke Regenfälle instabil sind. Sie werden schneller vom Wind aufgewirbelt.  

Welche Folgen hat die Zunahme von Staubstürmen?

Zwar sind Staub- und Sandstürme für verschiedenen Ökosysteme der Erde wichtig. Doch ihr Zunehmen hat negative Auswirkungen. Sandstürme könnenHerz- und Atemwegserkrankungen sowie Augen- und Hautreizungen verursachen und auch Infektionen wie Meningitis verbreiten. Denn Wüstenstaub kann verschiedene Mikroorganismen, also Pilze, Bakterien und Viren, enthalten. Regelmäßig beeinträchtigen Sandstürme den Flugverkehr, tragen fruchtbaren Boden von Feldern ab und zerstören Ernten. Und sie können dazu führen, dass sich Wüsten ausbreiten.

Sand- und Staubstürme beeinflussen außerdem die Wolkenbildung. Die festen Partikel, auch Aerosole genannt, wirken in der Atmosphäre als sogenannte Kondensationskerne, um die sich Wassertröpfchen sammeln.So bilden sich vermehrt Wolken - und das kann zwei Effekte haben.

Der Erste: Es gibt weniger Regen. Denn je mehr Staubpartikel als Kondensationskerne dienen, desto kleiner sind die Wassertröpfchen um sie herum. Damit es aus einer Wolke regnet, braucht es aber große Tröpfchen.

Der zweite Effekt: Wolken können Sonneneinstrahlung abmildern.

Aerosole tragen außerdem zu einer Umverteilung von Wirbelstürmen bei. So sorgt eine höhere Konzentration an einigen Orten sie für mehr, und an anderen Stellen für weniger Hurrikans.

Was können wir gegen Sandstürme tun?

Um die Zunahme von Sand- und Staubstürmen zu verhindern, muss lautUN-Konvention zur Bekämpfung der Wüstenbildung (UNCCD) vor allem der Boden vor Austrocknung geschützt und die Bodenfruchtbarkeit erhöht werden. Dafür sei es entscheidend, dass es weniger offene, unbewachsen Flächen gebe. 

Als Maßnahmen dafür beschreibt die UNCCD vor allem Aufforstung und eine nachhaltigere Wasserentnahme. Wichtig sei auch ein bodenschonendes Weide-Management, bei dem Weidetiere zeitversetzt auf verschiedenen Flächen gehalten werden. Während die Tiere auf einer Weide fressen, können auf den abgegrasten Flächen wieder Pflanzen nachwachsen.

Bisher würden Sandstürme immer noch vielerorts als Katastrophenrisiko unterschätzt, so die Einschätzung der UNCCD. Doch so wie Sand- und Staubstürme durch menschliche Aktivitäten verstärkt würden, könnten sie auch durch menschliches Handeln reduziert werden. 

Redaktion: Anke Rasper