Die Ozonmenge in der Troposphäre ? der untersten Schicht der Atmosphäre ? spielt eine wichtige Rolle bei der Erwärmung des Erdklimas. Für Klimaforscher ist es wichtig zu wissen, aus welchen verschiedenen Quellen dieses Ozon stammt und wie hoch die entsprechenden prozentualen Anteile sind. Timothy Marcy von der Universität von Colorado in Boulder und seine Kollegen haben jetzt ein Messverfahren entwickelt, das die Bestimmung der Ozonmenge erlaubt, die von oben in die Troposphäre einströmt. Die Forscher stellen ihr Verfahren im Fachmagazin Science (Bd. 304, S. 261) vor.
Bisher gab es kein zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung der Ozonmenge, die von der Stratosphäre ? der Atmosphärenschicht ab einer Höhe von etwa zehn Kilometern ? in die Troposphäre hinabströmt. Eine Messung der in der Troposphäre vorhandenen prozentualen Ozonmenge ist wenig aufschlussreich, da sie nichts darüber aussagt, wo das Ozon herstammt.
Eine grobe Abschätzung lieferte die Messung anderer Stoffe, die von der Stratosphäre in die Troposphäre gelangen und dort nicht schon aus anderen Quellen stammend vorhanden sind. Ein Schluss auf die genaue Ozonmenge, die mit diesen Stoffen einströmte, wäre jedoch nur möglich, wenn es zwischen Ozon und dem entsprechenden Stoff einen eindeutigen mengenmäßigen Zusammenhang gäbe.
Marcy und seine Kollegen haben nun von Bord eines Nasa-Forschungsflugzeuges aus die Konzentration von Ozon und Chlorwasserstoff sowohl in der unteren Stratosphäre als auch in der oberen Troposphäre gemessen. Sie fanden in beiden Atmosphärenschichten einen starken mengenmäßigen Zusammenhang zwischen den beiden Stoffen, der den Forschern zufolge davon herrührt, dass beide Stoffe in den gleichen Regionen der mittleren und oberen Stratosphäre produziert werden.
Außerdem stellten sie fest, dass die bereits in der Troposphäre vorhandene Menge an Chlorwasserstoff äußerst gering ist. Diese beiden Eigenschaften machen Chlorwasserstoff zu einem geeigneten “Spitzel” für die Ozonmengen, die aus der Stratosphäre in die Troposphäre einströmen: Mit jedem Anteil Chlorwasserstoff, den man in der oberen Troposphäre findet, ist die entsprechende Menge Ozon aus der unteren Stratosphäre hinabgelangt. Die Forscher räumen allerdings ein, dass die von ihnen gemessene geringe Hintergrundkonzentration von Chlorwasserstoff durch weitere Messungen überprüft werden muss.
Axel Tillemans
