Welchen Einfluss haben Vulkane auf die Ozonschicht?

Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass durch die menschliche Industrietätigkeit schädliche Gase erzeugt werden, die die Ozonschicht in der oberen Atmosphäre zerstören. Dies dient normalerweise als Schutzschild, um die Erdoberfläche vor den schädlichsten ultravioletten Strahlen der Sonne zu schützen. Seine Schäden in den letzten Jahren haben zu einer Zunahme von Hautkrebsfällen geführt, insbesondere in Regionen unterhalb des Ozonlochs.

Wissenschaftler finden gerade heraus, dass Vulkanausbrüche auch Ozon zerstören und „Mini-Ozonlöcher“ erzeugen können. Wissenschaftler der Universität Cambridge in Großbritannien haben herausgefunden, dass vulkanische Gase, die bei Eruptionen freigesetzt werden, Reaktionen beschleunigen, die zur Ozonzerstörung führen. Die Forscher fanden heraus, dass selbst relativ kleine Vulkanausbrüche Ozon zerstören und lokalisierte „Löcher“ in der Stratosphäre schaffen können.

Zuvor hatten sich Wissenschaftler auf die klimatischen Auswirkungen der winzigen Partikel von Vulkansulfat konzentriert, die aus dem bei einer Eruption ausgestoßenen Schwefeldioxidgas entstehen. Bei der Analyse von Daten eines Ausbruchs des Vulkans Hekla in Island im Jahr 2000 entdeckten die Forscher zum ersten Mal, dass vulkanische Gase auch zur Bildung von Eis- und Salpetersäurepartikeln führen können. Dies ist ein kritischer Befund, da diese Partikel vulkanische Chlorgase „anschalten“ und Reaktionen beschleunigen, die zur Ozonzerstörung führen.

Große, explosive Vulkanausbrüche injizieren Wasserdampf (H2O), Kohlendioxid (CO2), Schwefeldioxid (SO2), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF) und Asche (Gesteinsmehl und Bimsstein) in die Stratosphäre bis zu einer Höhe von 16 –32 Kilometer (10–20 Meilen) über der Erdoberfläche. Die bedeutendsten Auswirkungen dieser Injektionen ergeben sich aus der Umwandlung von Schwefeldioxid in Schwefelsäure (H2SO4), die in der Stratosphäre schnell zu feinen Sulfataerosolen kondensiert. Die Aerosole erhöhen die Albedo der Erde – ihre Reflexion der Strahlung von der Sonne zurück in den Weltraum – und kühlen so die untere Atmosphäre oder Troposphäre der Erde; sie absorbieren aber auch von der Erde nach oben abgestrahlte Wärme und erwärmen so die Stratosphäre. Mehrere Eruptionen im letzten Jahrhundert haben zu einem Rückgang der Durchschnittstemperatur auf der Erde geführt.s Oberfläche bis zu einem halben Grad (Fahrenheit-Skala) für einen Zeitraum von ein bis drei Jahren. Die Sulfataerosole fördern auch komplexe chemische Reaktionen an ihren Oberflächen, die chemische Chlor- und Stickstoffspezies in der Stratosphäre verändern. Dieser Effekt, zusammen mit erhöhten Chlorkonzentrationen in der Stratosphäre durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe, erzeugt Chlormonoxid (ClO), das Ozon (O3) zerstört. Wenn die Aerosole wachsen und koagulieren, siedeln sie sich in der oberen Troposphäre an, wo sie als Kerne für Zirruswolken dienen und die Strahlungsbilanz der Erde weiter verändern. Der größte Teil des Chlorwasserstoffs (HCl) und des Fluorwasserstoffs (HF) wird in Wassertröpfchen in der Eruptionswolke gelöst und fällt als saurer Regen schnell zu Boden. Die injizierte Asche fällt auch schnell aus der Stratosphäre; das meiste davon wird innerhalb von einigen Tagen bis wenigen Wochen entfernt.Schließlich setzen explosive Vulkanausbrüche das Treibhausgas Kohlendioxid frei und bieten damit eine tiefe Kohlenstoffquelle für biogeochemische Kreisläufe.