Marine Halogenkohlenwasserstoffe und ihre Emissionen in die Atmosphäre

Die allmähliche Erholung der Ozonschicht wird in den nächsten Jahrzehnten erwartet, da sich die anthropogenen Emissionen langlebiger Fluorchlorkohlenwasserstoffe nach dem Montrealer Protokoll von 1987 verringern. Die marinen Quellen einiger sehr kurzlebigen Halogenkohlenwasserstoffe (z.B. Bromoform, CHBr3) und ihr Einfluss auf das Ozon hingegen nehmen zu. Wir untersuchen in Zusammenarbeit mit Biologen die Verteilung und die biogeochemischen Kreisläufe dieser natürlichen und anthropogenen Spurengase aus verschiedenen Quellen (Phytoplankton, Makroalgen, Desinfektionsprozesse) im Ozean und ihren Austausch mit der Atmosphäre. Durch Messungen und in Zusammenarbeit mit Modellierern werden in regionalen und globalen Studien räumliche und zeitliche Datenlücken geschlossen, um die ozeanischen Beiträge zur zukünftigen Ozonchemie in der Troposphäre und Stratosphäre zu klären.

Forschungsinteressen

  • Marine Biogeochemie halogenierter Methane und ihre Auswirkungen auf die Atmosphäre
  • Kontrollfaktoren mariner Spurengasemissionen
  • Ozeanographie leichtflüchtiger Halogenkohlenwasserstoffe im Ozean
  • Quellen und Emissionen mariner bromierter und jodierter Verbindungen
  • Natürliche und anthropogene Quellen von Bromoform (CHBr3)
  • Marine Kreisläufe chlorierter Verbindungen
  • Die Nutzung von Makroalgen
  • Analytik natürlicher und anthropogener Halogenkohlenwasserstoffe in Ozean und Atmosphäre an Land und auf Schiffen
  • Drohnen im Einsatz für die Erforschung mariner Spurengasemissionen
  • Plastikmüll im Ozean - Eintrag verhindern, Ressourcen erkennen und nutzen

Projekte

Die Arbeit der Halogenkohlenstoffgruppe zielt darauf ab, die wichtigsten treibenden Faktoren für die regionale und zeitliche Variabilität der marinen Halogenkohlenstoffverteilungen und -emissionen sowie deren Auswirkungen auf die Troposphäre und Stratosphäre zu ermitteln. Die tropischen Ozeane sind von besonderer Bedeutung, da die meisten troposphärischen Spurengase, einschließlich der ozeanischen Emissionen der kurzlebigen Halogenkohlenwasserstoffe, in den Tropen in die Stratosphäre gelangen. Sie werden durch die großräumige Zirkulation in der Stratosphäre in Richtung Winterpol transportiert und steigen schließlich in mittleren und hohen Breiten wieder in die Troposphäre ab. Tropische Prozesse beeinflussen also die chemische Zusammensetzung der gesamten Atmosphäre. In den Projekten SOPRAN, TRANSBROM, SHIVA, ROMIC-THREAT, OASIS und Astra- OMZ wurden die Verteilung der ozeanischen Halogenkohlenstoffe, ihre Quellen, ihr Austausch zwischen Luft und Meer, ihr Transport durch die Atmosphäre und ihre Auswirkungen auf die Stratosphäre untersucht. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Atmosphärenchemikern und -physikern, Biologen und biogeochemischen Modellierern untersucht derzeit die "Bedrohung der Erholung der Ozonschicht durch anthropogene Emissionen von sehr kurzlebigen Halogenkohlenwasserstoffen" und die "biologische Kontrolle von klimawirksamen Spurengasen im Oberflächenozean".

AIMAC war eine dreiwöchige Expedition mit der RV Poseidon zu Atmosphäre-Ozean-Insel-Biogeochemie-Zyklen in der makaronesischen Region im März 2019 und erfasste die natürlichen und anthropogenen Wechselwirkungen zwischen Madeira, den Kanarischen Inseln und den Kapverden sowie dem offenen Ozean und der Atmosphäre.

Einblicke

Publikationen

Arbeitsgruppe

  • Leitung der Arbeitsgruppe
    Halocarbons

    Dr. Birgit Quack
    GEOMAR Helmholtz Zentrum
    für Ozeanforschung Kiel
    Wischhofstrasse 1-3
    24148 Kiel
    Tel.: +49 431-600-4206
    E-Mail: bquack(at)geomar.de

  • Elliot Atlas
    Dennis Booge
    Patrice Brehmer
    Ndague Diogoul
    Mamie Souadou Diop
    Helmke Hepach
    Julia Mickenbecker
    Waly Ndiaye
    Jule Ploschke
    Susann Tegtmeier
    Lewin Schmidt
    Florian Weinberger

  • Claudio Cardoso
    Sonja Endres
    Alina Fiehn
    Steffen Fuhlbrügge
    Inga Hense
    Yue Jia
    Kristin Krüger
    Atul Kumar
    Josephine Maas
    Gert Petrick
    Klaus Pfeilsticker
    Jesus Reis
    Alexandra Rosa
    Irene Stemmler
    Douglas Wallace
    Franziska Ziska