Schadstoffabbau in der Atmosphäre läuft erfreulich konstant

9. Jänner 2011, 18:32
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Forscher konnten Konzentrationen der wichtigen Hydroxylradikale präziser messen als früher

Mainz - Die Erdatmosphäre reagiert weniger empfindlich auf Schadstoffe, als einige Forscher bislang fürchteten. Die Konzentration der Hydroxylradikale in der Atmosphäre hat sich in den vergangenen Jahren nämlich kaum verändert, wie ein internationales Forscherteam der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in den USA und des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz herausgefunden hat. Hydroxylradikale reinigen die Luft, weil sie Kohlenwasserstoffe oxidieren - unter anderem das Treibhausgas Methan und Abgase aus Industrie und Verkehr. Sie machen diese Stoffe wasserlöslicher, wodurch sie abregnen können. Da diese Selbstreinigungskraft in den letzten Jahren kaum schwankte, gehen die Forscher davon aus, dass sie zumindest durch bisherige Umweltveränderungen nur geringfügig beeinträchtigt wird.

Jahrelang war unklar, wie gut die Atmosphäre tatsächlich Schadstoffe oxidieren kann. Einige Untersuchungen legten bedenkliche Schlüsse nahe: Sie ließen vermuten, dass die Reinigungskraft sehr empfindlich auf Umweltveränderungen reagiert. "Nun wissen wir, dass diese lebenswichtige Eigenschaft unserer Erdatmosphäre, sich selbst von Schadstoffen zu reinigen, recht stabil ist", sagt Steve Montzka, NOAA-Forscher und Erstautor der Studie. Der aktuellen Untersuchung zufolge schwankt die weltweite Menge der Hydroxylradikale in der Luft von Jahr zu Jahr lediglich um wenige Prozent - manche Forscher hatten angenommen, dass sie sich um bis zu 25 Prozent verändert.

Die Messung

Um den Gehalt an Hydroxyl zu ermitteln, bedienten sich Wissenschafter eines gerne verwendeten Tricks: Sie analysierten ein Molekül in der Atmosphäre, das mit Hydroxylradikalen reagiert, aber deutlich langlebiger und einfacher zu messen ist: Methylchloroform. Methylchloroform wurde lange Zeit als Lösungsmittel in Farben, Klebstoffen und zur Reinigung verwendet. Es wird in der Atmosphäre in erster Linie durch die Reaktion mit Hydroxyl abgebaut, seine Menge korreliert also mit der Hydroxylmenge in der Luft.

Diese Methode produzierte in den 1980er- und 1990er-Jahren allerdings stark variierende Schätzwerte, die Anlass zu großer Sorge gaben: Hohe Schwankungen der Radikalmengen würden nämlich bedeuten, dass die Selbstreinigungsfähigkeit der Atmosphäre sehr empfindlich auf natürliche oder vom Menschen verursachte Veränderungen der Atmosphäre reagiert. Doch der Grund für die voneinander abweichenden Ergebnisse für die Hydroxylkonzentrationen lag in den andauernden, schwer abschätzbaren Emissionen von Methylchloroform.

Erst in Folge des Montreal-Protokolls zum Schutz der Ozonschicht endete die Produktion von Methylchloroform ab Mitte der 1990er-Jahre. Da die Forscher nun keine neuen Emissionen mehr berücksichtigen mussten, konnten sie von einem kontinuierlichen Abbau des vorhandenen Methylchloroforms ausgehen und die Hydroxylmenge in der Atmosphäre viel präziser ermitteln. (red)

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