Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Tiefe Temperaturen verstärken Ozonabbau über der Arktis

18.01.2012
Ungewöhnlich kalte Temperaturen verursachten im Winter 2010/2011 die bislang massivste Zerstörung der Ozonschicht über der Arktis: Die Mechanismen, die zum ersten Ozonloch über dem Nordpol führten, haben Wissenschaftler des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT untersucht.

Demnach kann eine weitere Abkühlung der Ozonschicht den Einfluss ozonzerstörender Stoffe wie etwa Fluorkohlenwasserstoffe (FCKW) verstärken, sodass mit einem wiederholten Auftreten eines Ozonlochs über der Arktis zu rechnen ist.


März 2011: stark verringerte Ozonwerte (links, dunkelblau) und deutlich erhöhte Konzentration von Chlormonoxid (rechts, rot), das direkt am Ozonabbau beteiligt ist. Abbildung: IMK-ASF, KIT

Vor knapp einem Jahr beobachteten die Wissenschaftler des IMK gemeinsam mit Kollegen aus Oxford, dass die Ozonzerstörung über der Arktis erstmals Ausmaße erreicht hatte, die mit denen des Ozonlochs über dem Südpol vergleichbar sind. Die KIT-Forscher untersuchten anschließend, welche besonderen Mechanismen dazu führten. Ihre Ergebnisse haben sie nun in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlicht.

Ein wesentlicher Grund für das Auftreten des arktischen Ozonlochs waren demnach die ungewöhnlich kalten Temperaturen in der Ozonschicht, die in etwa 18 Kilometern Höhe in der Stratosphäre, also der zweiten Schicht der Erdatmosphäre, liegt. Dort werden bei Temperaturen unter -78° Celsius Chlorverbindungen, die aus Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW, z. B. Treibgase und Kühlmittel) und anderen Schadstoffen stammen, chemisch so umgewandelt, dass sie die Ozonschicht angreifen und teilweise zerstören. Setze sich der in den vergangenen Jahrzehnten beobachtete Trend zu immer kälteren Temperaturen in der Stratosphäre fort, sei für die Zukunft wiederholt mit dem Auftreten eines arktischen Ozonlochs zu rechnen, so eine der Kernaussagen der Studie.

Das Forscherteam des IMK hat dafür Messungen der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre mit dem am KIT entwickelten Satelliteninstrument MIPAS analysiert und mit Modellrechnungen untersucht, wie sich eine weitere Abkühlung der Ozonschicht konkret auswirken würde. „Wir haben dabei herausgefunden, dass ein weiteres Sinken der Temperatur um nur ein Grad ausreichen würde, um zu einer fast vollständigen Zerstörung in einzelnen Bereichen der arktischen Ozonschicht zu führen", sagt Dr. Björn-Martin Sinnhuber, Hauptautor der Studie.

Beobachtungen über die vergangenen 30 Jahre deuteten darauf hin, dass die Stratosphäre in kalten arktischen Wintern im Mittel um etwa ein Grad pro Jahrzehnt kälter geworden ist. Die weitere Entwicklung der Ozonschicht werde also wesentlich auch vom Klimawandel beeinflusst, so Sinnhuber. Denn während die Zunahme von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen zwar zu einer Erwärmung in den unteren Luftschichten am Erdboden führe, indem ein Teil der Wärmestrahlung von der untersten Schicht der Atmosphäre wieder zum Erdboden zurückgestrahlt werde, bewirke dies gleichzeitig eine Abkühlung der darüber liegenden Luftschichten der Stratosphäre, in denen sich die Ozonschicht befindet.

Nach der ersten Entdeckung des antarktischen Ozonlochs Mitte der 1980er-Jahre wurden die FCKW zwar rasch als Verursacher identifiziert und daraufhin im Montrealer Protokoll von 1987 verboten. Dennoch wird es Jahrzehnte dauern, bis diese Stoffe wieder endgültig aus der Atmosphäre entfernt sind.

„Eine zukünftige Abkühlung der Stratosphäre würde die Auswirkungen dieser Substanzen auf die Ozonschicht verstärken und damit zusätzlich verlängern“, so Dr. Björn-Martin Sinnhuber. Mögliche Rückkopplungen auf den Klimawandel seien nun zu untersuchen.

Die aktuelle Studie ist eingebunden in langfristige Programme des IMK auf diesem Gebiet. So haben die Forscher im Dezember mit einem Höhenforschungsflugzeug von Nordschweden aus neue Messungen in der arktischen Ozonschicht unternommen: Dabei haben sie wiederum ungewöhnlich kalte Temperaturen vorgefunden. Ob sie aber über einen längeren Zeitraum tief genug sein werden, um auch in diesem Winter zu vergleichbar großen Ozonzerstörungen zu führen, lässt sich derzeit noch nicht vorhersagen.

Nähere Informationen: Geophysical Research Letters, Jahrgang 38, doi:10.1029/2011GL049784.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Weiterer Kontakt:

Margarete Lehné
Presse, Kommunikation und
Marketing
Tel.: +49 721 608-48121
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Was macht Korallen krank?
08.12.2017 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Neue Weltkarte zeigt Karstgrundwasserleiter
04.12.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie