Warm – trocken – trüb: Die Calima

Jeder, der hier lebt oder öfters hier ist, macht irgendwann einmal Bekanntschaft mit der Calima. Teneriffa und die Kanaren gehören geographisch zu Afrika, nicht aber klimatisch, denn das Klima wird normalerweise vom Nordwind bestimmt. Doch manchmal schickt uns Afrika auch einen Gruß herüber, der zum Glück aber meist nicht lange dauert.

Calima ist nicht Staub.

Die Verwirrung zwischen beiden Begriffen ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sie Teil desselben meteorologischen Phänomens sind. Die Luft aus der Wüste Sahara ist trocken und kann (!) staubhaltig sein. Auf dem Weg zu den Kanaren wird sie immer feuchter, kühlt sich durch den Kontakt mit dem Meer ab und verlangsamt sich in den unteren Schichten, daher kommt die die Saharaluft zuerst in den oberen und mittleren Bereichen der Inseln an. Als Folge wird der Wasserdampf aus den oberen Schichten zunächst in die unteren Schichten verdrängt, wo die warme Luft noch nicht angekommen ist. So kommt es zur Wasserdampfsättigung und in der Folge zur Kondensation und entsprechender Ausbildung der Calima, also eine Trübung der Luft und Verringerung der Sichtweite. Die Sonne kann diesen Dunst oft nicht mehr durchdringen. In dieser Phase steigt die Luftfeuchtigkeit und das Gefühl der Schwüle macht sich breit. Gelegentlich bilden sich auch weit verbreitete Schichtwolken und es kann sogar Wasser in Form von Nieselregen fallen. Erst am folgenden oder übernächsten Tag nimmt die Saharaluft die untere Schicht ein, erhöht die Trockenheit, und die Schwebstaubentwicklung nimmt zu. Das ist der Zeitpunkt, an dem die Leute sagen: „Heute ist ein Calima-Tag“, richtiger gesagt wäre aber: „Heute schwebt viel Staub in der Luft“.

Denn es kann durchaus sein, dass die Luft aus Afrika keinen oder nur ganz wenig Staub enthält. Die Trübung der Luft entsteht dann allein durch den hohen Wasserdampfanteil und nicht durch den Staub. Trotzdem ist es ein Calima-Tag. Calima ist also primär eine meteorologische Situation, der Staub ist dabei nur eine Begleiterscheinung.

Wir empfinden also zwei verschiedene Dinge als lästig, die Schwüle und den Staub, und verknüpfen sie zu einer Aussage. Beides erschwert das Atmen. Besonders Menschen mit Atemwegserkrankungen bekommen jetzt Probleme. In den Augen verklumpt der Staub zu kleinen Körnchen und wird spürbar, deshalb meinen manche Menschen, Afrika würde uns den Sand der Sahara herüber schicken. Doch das ist falsch.

Was ist eigentlich Staub?

Staub ist kein Sand. Der feinste Sand hat eine Korngröße zwischen 0,2mm und 0,063mm, die Partikel sind sichtbar und fühlbar und mit Mehl vergleichbar. Alles, was weniger als 0,063mm Durchmesser hat, heißt bei den Geologen Schluff oder – noch feiner – Ton, und wenn dieser in die Luft kommt, eben Staub. Die größeren Staubpartikel bleiben im Nasen-Rachenraum hängen und sind kein Problem. Der so genannte Feinstaub dagegen kann eingeatmet werden. Staubteile sind in der Luft immer vermischt nach Größe (außerdem natürlich auch nach Beschaffenheit der Oberfläche und Mineralzusammensetzung). Deshalb wurde der PM10-Wert definiert, bei dem Staubteile mit einem Durchmesser unter 10 μm = 0,01 mm mit 50% Gewichtung eingehen. Noch relevanter für die Gesundheit ist der PM2,5 Anteil (kleiner als 2,5 μm = 0,0025mm), denn diese Teile können über die Lunge auch in den Blutkreislauf und damit in andere Organe eindringen. Im Bild ein Vergleich mit dem Durchmesser eines menschlichen Haars.

Die Weltgesundheitsorganisation gibt vor, dass die maximale Menge des Feinstaubs in der Luft 50 μg/m³ PM10 nicht überschreiten sollte (bezogen auf einen Zeitraum von 24 Stunden). Im Februar 2020 wurden in Las Palmas und Santa Cruz Werte von 2000 μg/m³ gemessen und über 900 μg/m³ in Lanzarote und Fuerteventura. Das sind extreme Konzentrationen, die dann auch sichtbar werden, denn die gesamte Umwelt erscheint dann in einem gelben, unwirklichen Licht. In so einem Fall können dann auch Flugzeuge nicht mehr starten oder landen.

Die Küste von El Sauzal an einem normalen Tag und am Calima-Tag 23.02.20:

Auch die Landwirtschaft bemerkt die negativen Folgen des Staubeintrags. Die Staubschicht auf den Blättern reduziert die Photosynthese und damit das Pflanzenwachstum. Da die Staubpartikel sehr fein sind, werden sie auch vom Regen nur sehr schwer abgewaschen. Und Regen gibt es ohnehin zu wenig.

Woher kommt der Staub?

Ein großer Teil der Mineralpartikel stammt aus der südlichen Sahara und der Sahelzone. Dort gibt es Flüsse, die heute trocken sind und in ihrem Bett eine große Menge an Schlamm und Ton enthalten. Eine der wichtigsten Quellen ist die Region der Bodele-Depression nördlich des Tschadsees. Sie gehört zum so genannten Dust-Belt der Erde. Diese Sedimente kommen durch den Wind oder durch konvektive Luftprozesse, die durch die erhöhte Temperatur des Bodens erzeugt werden und wie ein Vakuum wirken, in Suspension, wodurch ein Luftstrom vom Boden nach oben entsteht, der diese Partikel mit sich zieht. Da die Staubpartikel extrem fein und leicht sind, können sie in große Höhen transportiert werden, bis in mehr als 10km Höhe. Dort werden sie dann von großräumigen Luftströmungen erfasst und können über tausende von Kilometern transportiert werden. Es ist ein relativ langsamer Transport, nicht zu verwechseln mit einem Sandsturm in der Wüste, bei dem der Sand nie höher als 2000m aufgewirbelt wird. Durch die zunehmende Verwüstung und Austrocknung der Sahelzone, vor allem auch des Tschadsees, steigt die Häufigkeit und Intensität des Feinstaubeintrags in die Luft.

Wie kommt der Staub hier her?

Verantwortlich ist immer ein isoliertes Tiefdruckgebiet in großen Höhen, das sich von der weiter nördlich verlaufenden Tiefdruckzone abspaltet und nach Süden vordringt. Ein Tiefdruckgebiet wird von den Winden (auf der Nordhalbkugel) entgegen dem Uhrzeigersinn umströmt. Wandert es so weit nach Süden, dass es schließlich im Westen oder Südwesten der Kanaren liegt, so entsteht auf seiner Nordseite ein Ostwind. Das Tief “saugt“ dann sozusagen die Luft aus Afrika an, und zwar die Luft in großer Höhe. Kommt das Tief etwas näher, erhalten die Winde eine südliche Komponente und können mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Dann kann es sogar zur Regenfällen kommen, die als „Staubregen“ bekannt sind, manchmal auch „Blutregen“ wenn der Staub mehr rötliche Partikel enthält. Diese großräumigen Wettersituationen sind heutzutage zum Glück sehr gut vorhersehbar und berechenbar. Vor Calima kann deshalb sehr gut schon 48 Stunden vorher gewarnt werden.

In diesem Video kann man die Luftströmungen gut erkennen. Es war das Karnevalswochenende vom 22. Februar 2020 und die stärkste Calima seit 30 Jahren.

Auch 2021 gab es zur Karnevalszeit wieder Calima, das ist nichts Ungewöhnliches. Im Winter empfinden wir die Calima aber nicht als so lästig, weil es nicht so heiß ist.

Wo geht der Staub hin?

Alles, was in der Luft schwebt, kommt irgendwann einmal herunter. In den drei Tagen im Februar 2020 wurden etwa 40g pro Quadratmeter aus der Luft über den Kanaren abgelagert. Allein für Gran Canaria schätzt man das auf 61000 Tonnen, für Lanzarote auf 21000 Tonnen. Der größte Teil landet natürlich im Meer. Dieser Eintrag von Mineralien ins Meer ist wichtig für das Phytoplankton und die davon abhängige Nahrungskette, er „düngt“ sozusagen das Meer. Vor allem sind die Eisenoxide wichtig. Die „Eisen-Hypothese“ des Ozeanographen John Martin (1988) besagt zum Beispiel, dass das Eisen als Mikronährstoff in den Ozeanen das Volumen von Phytoplankton in den Oberflächengewässern erhöht, was wiederum für die Eliminierung von atmosphärischem CO2 unerlässlich ist. So könnte sogar der vom Menschen verursachte Treibhauseffekt durch den Saharastaub indirekt gemildert werden.

Doch der Staub fliegt noch viel weiter, er überquert sogar den Atlantik. 4% der Staubmenge wird so weit transportiert und es lagern sich im Amazonasbecken jährlich 27 Millionen Tonnen Partikel ab. Dieser Staub löst sich im Regen auf und wird von den Pflanzen schnell assimiliert, ohne sich irgendwo anzusammeln. Der Wüstenstaub ist reich an Phosphor, einem Mineral, das in einem so ausgewaschenen Boden wie dem Amazonas-Regenwald äußerst selten ist, so dass er buchstäblich von den Wurzeln der verschiedenen Pflanzenarten verschlungen wird. Ohne die Sahara gäbe es das Amazonasgebiet aus dem einfachen Grund nicht, weil es nicht genug Nährstoffe für eine solche Menge an Pflanzen hätte. Dieser Staubtransport über tausende von Kilometern wurde von Satelliten der NASA nachgewiesen.

Doch an all diese positiven Folgen denkt hier niemand, wenn sich der Himmel grau verfärbt, wenn empfindliche Menschen husten und wenn eine Staubschicht auf dem Auto liegt.

Hier noch ein paar statistische Angaben, basierend auf einer Studie von 1976 bis 2003:

Calima tritt im Winter häufiger auf als im Sommer: Von November bis März zwischen 25% und 37% aller Tage, von April bis Juli zwischen 4% und 16% aller Tage.
Calima dauert im Frühling und Sommer meist nicht länger als 5-6 Tage, im Winter kann es auch mal eine ganze Woche sein. Der Durchschnittswert liegt bei 5,2 Tagen.

Quelle: Investigaciones Geográficas, no.38 (2005)

Besonders heiß wird es immer im August: Der heißeste Tag. Nicht selten kommt es dann auch zu schlimmen Waldbränden: Waldbrand – bei Nebel.

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Artikel-Nr. 0-45-189