Ein internationales Team unter der Leitung der Universität Bremen wies Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) erstmals in atmosphärischen Messungen von 1951 nach – und damit zwei Jahrzehnte früher als bisher dokumentiert. Dieser historische Beleg gelang durch die Analyse archivierter Daten der Schweizer Forschungsstation Jungfraujoch. „Diese Entdeckung liefert quantitative Daten für die Konzentration eines FCKWs für das Jahr 1951“, sagt Professor Justus Notholt. „Ohne die archivierten Messungen vom Jungfraujoch wäre dieser einzigartige Blick in die Vergangenheit unmöglich gewesen.“
Was sind FCKWs – und warum sind sie wichtig?
Als künstlich hergestellte Substanzen fanden FCKWs früher breite Anwendung als Kühlmittel in Geräten oder als Treibgase in Spraydosen, bis ihre ozonschädigende Wirkung in der Stratosphäre bekannt wurde. Da diese Schicht die Erde vor gefährlicher UV-Strahlung schützt, führte das 1987 beschlossene Montrealer Protokoll zu einem weltweiten Produktionsverbot. Infolgedessen setzt heute ein langsamer Regenerationsprozess der Ozonschicht ein.
70 Jahre zurück
Während bisher die Messung des Briten James Lovelock aus dem Jahr 1971 als historischer Startpunkt des FCKW-Nachweises galt, datieren die neuen Studienergebnisse diesen Zeitpunkt nun auf 1951 vor. Grundlage hierfür sind Sonnenmessungen, die 1950 und 1951 an der Forschungsstation Jungfraujoch auf 3.570 Metern Höhe mit einem Spektrometer durchgeführt und auf Papierrollen archiviert wurden. Ursprünglich zur Untersuchung der Sonnenatmosphäre gedacht, enthalten diese Daten auch damals als störend empfundene Signaturen der Erdatmosphäre. Ein internationales Team der Universitäten Bremen, Lüttich und Leeds hat diese Spektren nun digitalisiert und mit modernen Analyseverfahren neu ausgewertet, wobei sie Spuren des FCKWs „Freon-12“ (CCl2F2) in der damaligen Atmosphäre entdeckten.
Überraschend hohe Konzentration
Die Messungen für das Jahr 1951 ergaben eine Konzentration von etwa 26 pptv (Teilchen pro Billion Luftmoleküle), was den bisherigen Modellrechnungen widerspricht, die lediglich von 9 pptv ausgegangen waren. Die Forschenden führen diese Diskrepanz darauf zurück, dass die damaligen Emissionsquellen in den bestehenden Modellen vermutlich nicht vollständig erfasst wurden.
Bedeutung für die Klimaforschung
Dieser Fund unterstreicht den hohen Wert historischer Messdaten für die moderne Wissenschaft. „Diese alten Aufzeichnungen erlauben uns, die Geschichte der Luftverschmutzung genauer nachzuvollziehen“, erklären die Forschenden. Solche Erkenntnisse tragen dazu bei, Klimamodelle zu verfeinern und die Ausbreitungsgeschwindigkeit atmosphärischer Schadstoffe besser zu verstehen. Da die historischen Spektren zudem Signaturen weiterer Gase enthalten, bilden sie bereits die Grundlage für künftige Forschungsprojekte.