Viele Atmosphärenmodelle sagen voraus, dass sich der Transport von Luft aus der erdnahen Troposphäre in die darüber liegende Stratosphäre aufgrund der Klimaänderungen beschleunigen sollte. Ein internationales Forscherteam hat nun überraschenderweise herausgefunden, dass tendenziell eher das Gegenteil der Fall ist: Der Luftstrom bewegt sich träger als angenommen. Das könnte auch bedeuten, dass die Ozonschicht in der Stratosphäre sich etwas langsamer erholt, als aktuelle Klimamodelle es vorhersagen.
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Wie die Wissenschaftler um Andreas Engel von der Universität Frankfurt am Main in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ berichten, ermittelten sie die Zeit, die die atmosphärischen Spurengase Schwefelhexafluorid (SF6) und Kohlendioxid benötigen, um von der Troposphäre – vom Boden bis zehn Kilometer Höhe – in die Stratosphäre (zehn bis 50 Kilometer Höhe) zu gelangen. Um dieses „Alter“ der stratosphärischen Luft zu bestimmen, machten sie Messungen mithilfe von großen Forschungsballonen, die die Messgeräte bis in eine Höhe von 35 Kilometern tragen können.
„Konservierte“ Luftproben untersucht
Da solche Messungen sehr aufwändig und teuer sind, können sie nur sporadisch durchgeführt werden. Engel und seine Kollegen haben deswegen alle weltweit verfügbaren Messungen dieser Gase in der Stratosphäre zusammengetragen und in Kooperation mit japanischen und amerikanischen Kollegen sowie einer Gruppe an der Universität Heidelberg ausgewertet.
Im Rahmen ihrer Untersuchungen untersuchten die Frankfurter Forscher unter anderem auch „konservierte“ Luftproben, die vor über 30 Jahren in der Stratosphäre in den USA gesammelt wurden. „Schwefelhexafluorid gehört zu den stabilsten Spurengasen in der Atmosphäre“, erklärt Engel, „so dass wir mit der heute verfügbaren Analytik auch kleinste Mengen des Spurengases in den 30 Jahre alten Luftproben analysieren können.“
Während aktuelle Klimamodelle eine Beschleunigung des Transports in der Stratosphäre und somit ein jüngeres Alter der Luft vorhersagen, zeigten die Messungen überraschenderweise, dass im Gegenteil das Alter der stratosphärischen Luft sich sogar etwas erhöht hat – und der Transport sich damit also nicht beschleunigt hat.
Weitere Forschung nötig
Die Frankfurter Forscher wollen nun diese langjährige Messreihe fortführen, um auch für die Zukunft Messungen zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe die Vorhersagen der Atmosphärenmodelle überprüft werden können und die langfristige Änderung der Atmosphäre dokumentiert werden kann. Aufgrund der Ergebnisse müssen die Vorhersagen der Atmosphärenmodelle noch einmal überprüft werden.
„Unser Ergebnis stellt nicht die prinzipielle Richtigkeit der von den Modellen vorhergesagten Klimaänderungen in Frage“, betont Engel, „aber die genauen Mechanismen wie sich dies auf den globalen Transport von Luft in der oberen Atmosphäre auswirkt scheinen jedoch noch nicht vollständig verstanden zu sein. Hier besteht weiterer Forschungsbedarf.“
(idw – Universität Frankfurt am Main, 16.12.2008 – DLO)
