Vulkanausbrüche als natürliche Gefahr für die Ozonschicht

9. Mai 2013, 18:59
7 Postings

Wissenschafter untersuchten Auswirkungen von 14 großen Vulkanausbrüchen in den vergangenen 70.000 Jahren

Kiel - Die stellenweise extreme Ausdünnung der schützenden Ozonschicht, die in den 1980er Jahren entdeckt wurde, war eindeutig vom Menschen verursacht: Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die in großen Mengen für verschiedene Industrieprodukte hergestellt und in die Atmosphäre entlassen worden waren, bildeten die Ursache. In der Folge wurde der Einsatz von FCKWs in vielen Anwendungsbereichen verboten. Da sich diese Stoffe aber in der Atmosphäre sehr lange halten, wird es Schätzungen zufolge bis in die zweite Hälfte dieses Jahrhunderts dauern, bis sich die Ozonschicht wieder soweit erholt hat, dass sie dem Status vor der Ära des Ozonlochs entspricht.

Doch auch in der Natur gibt es Quellen von Ozonkillern, wie das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel berichtet. Forscher des GEOMAR und des Deutschen Elektronen-Synchrotrons (DESY) in Hamburg haben nachgewiesen, dass starke vulkanische Eruptionen große Mengen ozonschädigender Gase enthalten können. Die Studie ist in der Fachzeitschrift "Geology" erschienen.

Die Studie

Für ihre Untersuchung haben die Wissenschafter 14 große Vulkanausbrüche ausgewählt, die in den vergangenen 70.000 Jahren auf dem Gebiet des heutigen Nicaragua stattfanden und explosiv genug waren, Gase bis in die Stratosphäre zu transportieren. Um die insgesamt bei den Eruptionen freigesetzten Gasmengen zu bestimmen, analysierten die Vulkanologen feinste gasreiche Glaseinschlüsse in Kristallen, die sich bereits vor den Ausbrüchen in den Magmakammern der Vulkane gebildet hatten.

Die Ergebnisse verglichen sie mit abgeschreckter, bereits entgaster Lava, sogenanntem vulkanischen Glas, das sich während der jeweiligen Ausbrüche gebildet hatte. Um auch Spurengase wie Brom oder Chlor - beide als ozonschädigend bekannt - präzise messen zu können, nutzten die Forscher die hochenergetische Strahlung des DESY für ihre Analysen.

Zahlenspiele

Um den möglichen Einfluss der so ermittelten Gasmengen auf die Stratosphäre zu bestimmen, gingen die Forscher davon aus, dass zehn Prozent der freigesetzten Halogene bis in 15 Kilometer Höhe und höher transportiert wurden. "Das ist eine eher vorsichtige Annahme. Modellstudien gehen bei großen, explosiven Eruptionen sogar davon aus, dass bis zu 25 Prozent der freigesetzten Gase die Stratosphäre erreichen", sagt die Atmosphären-Forscherin Kirstin Krüger.

Trotz der vorsichtigen Annahmen ergaben die Berechnungen, dass die Brom- beziehungsweise Chlorkonzentrationen in der Stratosphäre nach den 14 untersuchten Eruptionen durchschnittlich auf das zwei- bis dreifache der vorindustriellen Konzentration stiegen. Die Upper-Apoyo-Eruption entließ beispielsweise vor 24.500 Jahren mindestens 120 Megatonnen Chlor und 600.000 Tonnen Brom in die Stratosphäre. "Das könnte zu einem massiven Ozonabbau geführt haben", sagt Krüger.

Kein lokales Phänomen

Der Effekt blieb wohl auch nicht auf die unmittelbare Umgebung der Vulkane beschränkt, sondern könnte große Teile der Erde betroffen haben. Einmal in die Stratosphäre gelangt, werden die Gase dort global weitertransportiert. Vulkanische Gase können bis zu sechs Jahre in der Stratosphäre verweilen, auch wenn die deutlichsten Auswirkungen von großen explosiven Eruptionen innerhalb der ersten zwei Jahre zu beobachten sind.

"Wir wissen jetzt also, dass Vulkaneruptionen in vergangenen Epochen der Erdgeschichte das Potenzial hatten, die Ozonschicht zu schädigen. Als nächstes muss die Forschung herausfinden, wie viel Schaden sie der Ozonschicht tatsächlich zugefügt haben. Dann können wir auch Abschätzungen für zukünftige Eruptionen durchführen", weist der Vulkanologe Steffen Kutterolf auf künftige Forschungsarbeiten hin. (red, derStandard.at, 9. 5. 2013)

 

  • Die Apoyo-Caldera in Nicaragua: Vor 24.500 Jahren fand hier ein gewaltiger Vulkanausbruch statt, der nicht nur am Boden Spuren hinterließ.
    foto: s. kutterolf, geomar

    Die Apoyo-Caldera in Nicaragua: Vor 24.500 Jahren fand hier ein gewaltiger Vulkanausbruch statt, der nicht nur am Boden Spuren hinterließ.

Share if you care.