Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wolken: Nadelwälder tragen zu Partikel-Neubildung bei

08.10.2013
Innsbrucker Ionen-Physiker messen bei Großexperiment „CLOUD“ erstmals Rolle von Monoterpenen

Wer in einem Nadelwald spazieren geht, kennt den typischen Geruch der Monoterpene. Diese von Pflanzen - besonders von den riesigen Beständen der borealen Nadelwälder - emittierten Kohlenwasserstoffe tragen zur Neubildung von Partikeln in der Atmosphäre bei.

Das haben Wissenschaftler beim Großexperiment „CLOUD“ am europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf in der Schweiz erstmals im Labor nachgewiesen. In der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ berichten die Forscher darüber. Mit einer ausgeklügelten Messtechnik konnten Ionen-Physiker der Universität Innsbruck dazu beitragen.

Mit dem neuesten Resultat legte das Team von „CLOUD“ einen weiteren Schritt im verbesserten Verständnis jener Vorgänge vor, die auf molekularer Ebene bei der Entstehung von Wolken in der Atmosphäre ablaufen. Was bei der so genannten Nukleation, bei der Neubildung von Partikeln (Aerosolen) genau passiert, ist bisher weitgehend unerforscht. Die jüngsten Ergebnisse zeigen laut den Forschern erstmals, dass vom Menschen verursachte Schwefelsäuremoleküle und oxidierte, organische Moleküle aus natürlichen Quellen, wie Monoterpene von Nadelwäldern, zusammen zur Neubildung von Partikeln in der Atmosphäre führen können.

Die 15köpfige Gruppe unter Leitung von Prof. Armin Hansel vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck hat in der Aerosolkammer des CERN dazu Pinanediol gemessen. Das ist ein Oxidationsprodukt dieser Monoterpene, das nach weiterer Oxidation gemeinsam mit Schwefelsäuremolekülen – so wie Amine - ebenfalls Molekülcluster bildet. Dieser erste Nachweis im Labor bestätigt laut den Forschern auf molekularer Ebene die Ergebnisse einer Langzeitstudie zur Emission von Monoterpenen aus borealen Nadelwäldern, die von der „Boreal Forest Research Station“ im finnischen Hyytiälä durchgeführt worden war. Erst vor Kurzem hatte das internationale Team des Großexperimentes in der Fachzeitschrift „Nature“ erste Ergebnisse zur Rolle von Aminen, Abkömmlingen von Ammoniak, als lokale Quelle bei der Entstehung von neuen Partikel veröffentlicht.

Innovation aus Tirol
All diese Vorgänge in der Atmosphäre wurden in der Aerosolkammer am CERN simuliert. Eine der dabei eingesetzten Schlüsseltechniken ist das hochempfindliche Messverfahren „PTR-TOF-MS“ (Proton-Transfer-Reaction Time-of-Flight Mass Spectrometer). Dieses Verfahren kann winzigste Mengen organischer Spurenstoffe in Echtzeit in der Kammerluft messen. Es wurde vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck in enger Zusammenarbeit mit dem Spin-Off-Unternehmen „Ionicon Analytik“ entwickelt und wird für die Experimente am CERN laufend weiter verfeinert.

Das Innsbrucker Team wurde für dieses Verfahren heuer mit dem Houska-Preis, Österreichs größtem, privaten Forschungspreis, ausgezeichnet. Das Team Hansels gilt im Feld der Spurenanalytik in Echtzeit als internationaler Pionier, da diese technische Innovation aus Tirol in Echtzeit Resultate mit extrem hoher Nachweiswahrscheinlichkeit liefert. Zuvor gab es für die Untersuchung von Luft auf flüchtige organische Verbindungen zeit- und kostenintensive Verfahren, die erst im Nachhinein Ergebnisse lieferten.

Beim Großexperiment „Cosmics Leaving Outdoor Droplets“, kurz „CLOUD“, werden die komplexen Mechanismen bei der Entstehung von Wolken erforscht. Für die Entstehung einer Wolke sind Kondensationkeime notwendig. Wie sich diese winzigen Partikel (Aerosole) in der Atmosphäre neu bilden, ist noch weitgehend unverstanden, spielt aber eine essenzielle Rolle im Verständnis und der Einschätzung des Klimas.

Publikation: Molecular understanding of atmospheric particle formation from sulfuric acid and large oxidized organic molecules. S. Schobesberger et. al.

DOI: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1306973110

Fotos:
http://ph-news.web.cern.ch/content/glimpse-cloud-experiment
http://cds.cern.ch/record/1374405?ln=en
http://cds.cern.ch/record/1276313?ln=en
http://cds.cern.ch/record/1221293?ln=en
http://cds.cern.ch/record/1375156
Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Armin Hansel
Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik
Technikerstrasse 25, A-6020 Innsbruck
Telefon: +43(0)699/10888453
Mail: Armin.Hansel@uibk.ac.at
Web: http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik/umwelt/index.html
Mag.a Gabriele Rampl
Public Relations Ionenphysik
Telefon: +43(0)650/2763351
Mail: office@scinews.at
Web: http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik/media/

Gabriele Rampl | SciNews
Weitere Informationen:
http://www.uibk.ac.at
http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik/umwelt/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie