Stratosphäre als Reservoir radioaktiver Partikel
Anders in der in etwa 15 Kilometern Höhe beginnenden Stratosphäre. Hier überdauern die Radionuklide etwas länger – das war auch schon früher bekannt. Denn zum einen gibt es hier keine Wetterphänomene wie Regen oder Schnee, die die radioaktiv belasteten Schwebteilchen auswaschen können. Die Stratosphäre ist zudem durch eine Grenzschicht, die Tropopause, von der Troposphäre getrennt, die eine ungehinderte Passage behindert. Und noch etwas kommt hinzu: “Der Großteil der radioaktiven Nuklide verband sich in der Stratosphäre mit Partikeln, die kleiner als einige Zehntel Mikrometer sind und deshalb über Jahre hinweg in der Schwebe bleiben können”, so die Forscher. Frühere Schätzungen gingen davon aus, dass die meisten radioaktiven stratosphärische Aerosole nach ein bis vier Jahren absinken und abgelagert werden, Plutonium sollte diesen Schätzungen nach sogar schon nach 1 bis 1,7 Jahren verschwinden.
Allerdings: Nachgeprüft hat das seit Ende der letzten oberirdischen Tests Anfang der 1980er Jahre kaum noch jemand. “Die meisten Labore haben damals die stratosphärische Überwachung aufgegeben”, berichten Corcho Alvarado und seine Kollegen. Denn nach in Kraft treten des Testbanns im Jahr 1963 sank der radioaktive Fallout deutlich ab, so dass man keinen Grund mehr sah, dies weiterzuverfolgen. Eine Ausnahme bildet die Schweiz: Dort werden mittels Messflugzeugen seit 1970 regelmäßig Luftproben aus der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre entnommen und auf verschiedene Substanzen hin analysiert – darunter auch Radionuklide wie Plutonium und Cäsium. Diese Daten machten sich nun die Forscher zunutze, um zu ermitteln, wie viele Relikte der radioaktiven Kontamination aus den Kernwaffentests heute noch in der Stratosphäre über Europa zu finden sind.
Die Ergebnisse waren überraschend: Denn die Messdaten bestätigen zwar, dass die Konzentration von radioaktivem Plutonium und Cäsium in der Stratosphäre seit den 1970er Jahren kontinuierlich abgenommen haben. Gleichzeitig zeigen sie aber auch, dass in den höheren Luftschichten noch deutlich mehr radioaktive Partikel schweben als gedacht. “Die Plutonium-Aktivität in stratosphärischen Aerosolen liegt heute um fünf Größenordnungen – 100.000 Mal – höher als in Bodennähe”, berichten die Wissenschaftler. Bei Cäsium ist es immerhin noch tausend Mal mehr. Offensichtlich können vor allem die an nur wenige Zehntel Mikrometer kleine Schwebteilchen gebundenen Radionuklide sogar mehrere Jahrzehnte in der Stratosphäre überdauern ohne abzusinken. Und auch die etwas größeren Partikel bleiben immerhin durchschnittlich 2,5 bis 5 Jahre erhalten, so Corcho Alvarado und seine Kollegen.
