Ozeane und Ozonschicht im Zusammenspiel

Westpazifik: Expedition untersucht Verbindungen zwischen Meer und Stratosphäre.

Die gute Nachricht: Die Ozonschicht erholt sich langsam, seitdem die industrielle Produktion von FCKWs in den 1990er Jahren deutlich zurückging. Die schlechte Nachricht: Noch immer ist ein gewisser Anteil des Ozonabbaus in unseren Breiten ungeklärt. Denn auch natürliche Spurengase, unter anderem kurzlebige Bromverbindungen, spielen beim Ozonabbau eine Rolle. Sie entstehen unter anderem im Ozean, wahrscheinlich beim Stoffwechsel pflanzlicher Kleinstlebewesen, dem so genannten Phytoplankton.

Um diese Zusammenhänge zwischen Mariner Biochemie und atmosphärischer Chemie besser zu verstehen, startete eine Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff SONNE vom japanischen Tomakomai in den Westpazifik. An Bord sind 23 Meeres- und Atmosphärenchemiker, Biologen und Meteorologen des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaft (IFM-GEOMAR), des Alfred-Wegener-Instituts, des Deutschen Wetterdienstes sowie der Universitäten Bremen und Heidelberg. Fahrtleiterin ist Dr. Birgit Quack vom IFM-GEOMAR.

Die Wissenschaftler werden während der Fahrt regelmäßig Luft- und Wasserproben nehmen sowie mit Wetterballonen Messinstrumente bis in die Stratosphäre schicken, um so die Herkunft und Verbreitung verschiedener Spurengase zu ermitteln. Der Westpazifik eignet sich für diese Untersuchungen aus zwei Gründen besonders gut. Zum einen werden in bestimmten Regionen der tropischen Ozeane starke Emissionen der Bromverbindungen gemessen. Für den Westpazifik gibt es dazu aber noch keine exakten Messdaten. Zum anderen gehört die Region zu den wenigen, in denen ein reger Gasaustausch zwischen den untersten Atmosphärenschichten (der Troposphäre, 0-15 Kilometer Höhe) und der Stratosphäre (15-50 Kilometer Höhe) mit der schützenden Ozonschicht stattfindet.

Zu den Fragen, die die Wissenschaftler beschäftigen gehört auch, ob sich durch den Klimawandel die Verbreitung der Spurengase verändern könnte, so dass Prognosen zur Erholung oder weiteren Schädigung der Ozonschicht korrigiert werden müssten.

Die SONNE-Expedition, mit dem offiziellen Titel TransBrom-Sonne, die Ende Oktober im australischen Townsville enden soll, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und ist Teil des Leibniz-Projektes „TransBrom“ unter Leitung von Prof. Dr. Kirstin Krüger (IFM-GEOMAR). Die Ergebnisse werden außerdem in das EU-Projekt SHIVA (Stratospheric ozone: Halogen Impacts in a Varying Atmosphere) einfließen, das mit ähnlicher Zielsetzung unter Beteiligung des IFM-GEOMAR im 7. Rahmenprogramm der Europäischen Union gefördert wird.