Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vulkanische Gase können Ozonschicht schädigen

12.06.2012
GEOMAR-Meteorologin stellt Forschungsergebnisse auf Island vor
Große, vulkanische Eruptionen können die Ozonschicht schädigen. Das haben Wissenschaftler des GEOMAR | Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung anhand von 14 Ausbrüchen der vergangenen 70.000 Jahre auf dem Gebiet des heutigen Nicaragua herausgefunden. Heute stellte PD Dr. Kirstin Krüger vom GEOMAR die Ergebnisse auf einer Konferenz der American Geophysical Union in Selfoss (Island) vor.

Dass große, explosive Vulkanausbrüche wie der des Pinatubo 1991 zeitweise das Klima beeinflussen können, weil sie große Mengen Aerosole in die Atmosphäre schleudern, ist bereits bekannt. Doch Meteorologen und Vulkanologen des GEOMAR | Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt in einem fachübergreifende Projekt herausgefunden, dass einige Eruptionen auch genug Brom- und Chlorgase freisetzen, um die Ozonschicht in der Stratosphäre erheblich zu schädigen. Einen Überblick über die Forschungsergebnisse präsentierte die Meteorologin PD Dr. Kirstin Krüger vom GEOMAR heute in Selfoss auf Island, wo aktuell die Chapman Conference on Volcanism and the Atmosphere der American Geophysical Union (AGU) stattfindet.

„Brom und Chlor sind sogenannte Halogene, die sehr leicht mit anderen Substanzen – speziell Ozon – reagieren“, erklärt Dr. Krüger. „Wenn sie die Stratosphäre erreichen, können sie dort die uns vor UV-Strahlung schützende Ozonschicht ausdünnen“.

Vor diesem Hintergrund hat Dr. Krüger mit mehreren Kollegen beispielhaft 14 große Vulkanausbrüche untersucht, die in den vergangenen 70.000 Jahren auf dem Gebiet des heutigen Nicaragua stattgefunden haben. Dabei kombinierten die Wissenschaftler klassische geologische Feldarbeit mit hochpräzisen geochemischen Laboruntersuchungen. So fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Eruptionen nicht nur stark genug waren, um Gase bis in die Stratosphäre (ab 15 Kilometer Höhe) zu transportieren, sondern dass sie das Potenzial hatten, genug Brom und Chlor freizusetzen, um einen starken Einfluss auf die Ozonschicht auszuüben.

Um die insgesamt bei den Eruptionen freigesetzten Gasmengen zu bestimmen, analysierte Dr. Steffen Kutterolf, Vulkanologe am GEOMAR, feinste gasreiche Glaseinschlüsse in Kristallen, die sich bereits vor den Ausbrüchen in den Magmakammern der Vulkane gebildet hatten. Die Ergebnisse verglich er mit Lavagestein, das sich nach den jeweiligen Ausbrüchen gebildet hatte. Um auch Spurengase wie Brom oder Chlor präzise messen zu können, nutzte Dr. Kutterolf dabei erstmals die hochenergetische Strahlung des Deutschen Elektronen-Synchrotrons in Hamburg (DESY) für derartige Analysen.

Aus früheren Modellstudien war bereits bekannt, dass nach großen, explosiven Eruptionen bis zu 25 Prozent der insgesamt freigesetzten Halogene auch die Stratosphäre und damit die Ozonschicht erreichen können. Für die aktuelle Studie nutzen die Wissenschaftler allerdings eine weit vorsichtigere Schätzung, wonach nur zehn Prozent der Halogene bis in die Stratosphäre gelangen.

Trotzdem ergaben die Berechungen, dass die Brom- beziehungsweise Chlorkonzentrationen in der Stratosphäre aufgrund der 14 untersuchten Eruptionen durchschnittlich auf das zwei bis dreifache der Konzentration des Jahres 2011 stiegen. Die Upper Apoyo Eruption entließ vor 24.500 Jahren beispielsweise 120 Megatonnen Chlor und 600.000 Tonnen Brom in die Stratosphäre.

„Wenn eine prähistorische Eruption Brom und Chlor zusammen mit Sulfat-Aerosolen in die Atmosphäre freisetzt, kann das zu einem massiven Ozonabbau führen“, betont die Meteorologin.

Da der Effekt in der Stratosphäre auftritt, kann der Ozonabbau auch große Teile der Erde betreffen. Denn einmal in die Stratosphäre gelangt, werden die Gase dort sehr weit transportiert – sogar bis in die Polarregionen. „Wie stark der chemische Ozonabbau auftritt, ist aber ein Thema für weitere Forschungen“, sagt Dr. Krüger. Vulkanische Gase können bis zu sechs Jahre in der Stratosphäre verweilen, auch wenn die deutlichsten Auswirkungen von großen explosiven Eruptionen wie des Pinatubos innerhalb der ersten zwei Jahre zu beobachten sind.

„Als nächstes muss die Forschung herausfinden, wie viel Schaden vulkanische Gase der Ozonschicht in der Vergangenheit genau zugefügt haben, um daraus abzuleiten, welche Schäden zukünftige Subduktions Eruptionen auch in der Zukunft verursachen könnten“, sagt Dr. Kutterolf.

Andreas Villwock | idw
Weitere Informationen:
http://www.geomar.de/
http://www.agu.org/meetings/chapman/2012/bcall/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein
21.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Tonmineral bewässert Erdmantel von innen
20.11.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie