Erfolgreiche Quecksilbermesskampagne am Ätna

Uns beschäftigt die Frage, wie der Transport von Quecksilber in der Atmosphäre stattfindet. Dazu erforschen wir vor allem die untere Troposphäre - die sogenannte Grenzschicht um 1000 Meter Höhe. Denn das in die Luft emittierte Quecksilber hält sich vorwiegend in dieser Grenzschicht auf und wird von dort aus in die obere Troposphäre transportiert. Für die Kampagne haben wir ein kleines Flugzeug mit Messgeräten ausgestattet und konnten erstmals seit 1996 wieder Quecksilbermessungen zwischen 400 und 4000 Metern Höhe durchführen.

Quecksilber reichert sich sehr stark in der Nahrungskette an. Angefangen beim Mikroplankton, das wiederum von Fischen und anderen Organismen aufgenommen wird, gelangt es von dort auch zum Menschen. Besonders in Polarregionen reichert sich das Quecksilber vermehrt an und führt bei Meereslebewesen und den dort lebenden Menschen zu gesundheitlichen Problemen. Zum Beispiel ernähren sich die Inuit hauptsächlich von Fisch. In schlimmen Fällen kann es durch das Quecksilber zu schwerwiegenden Gehirn- und Nervensystemschäden kommen.

Die größte Herausforderung für uns war es, das Flugzeug in die Abluft des Vulkans zu manövrieren, ohne dabei selbst in Gefahr zu geraten. Die Vulkanasche in der Abluftfahne ist äußerst schädlich für die Triebwerke des Flugzeugs. Daher darf die Abluftfahne nicht durchflogen werden. Wir haben unsere Messungen deshalb in den unsichtbaren gasförmigen Ausläufern der Abluftfahne gemacht. Diese unsichtbaren Ausläufer konnten wir mit einem Schwefeldioxidmessgerät orten.

Die Ergebnisse fließen direkt in sogenannte Atmosphärentransportmodelle ein. Mein Kollege Dr. Volker Matthias betreibt diese Modelle. Er kann anhand der neuen Daten, die bisherigen Annahmen überprüfen, aber auch verifizieren.

Anfang 2013 wird es in Hamburg einen Workshop mit den Kollegen aus Cambridge, East Anglia, Rom und Oxford geben. Im Anschluss daran werden wir die Auswertungsergebnisse präsentieren. Als Ergänzung zur diesjährigen Messkampagne werden wir auch nächstes Jahr wieder Messungen vom Flugzeug aus machen. Der Fokus wird dann jedoch auf anthropogenen Quecksilberquellen liegen.
Besonders die städtische Emission am Beispiel Ruhrgebiet, aber auch Waldbrandemissionen sind für uns interessant. Um Erkenntnisse über die westeuropäische Quecksilbereingangsbelastung zu erlangen, werden wir zusätzlich Messflüge an der irischen Westküste in Mace Head durchführen.
Dort gibt es die längste existierende Zeitreihe von Quecksilber in der Luft an einer Küstenmessstelle der gemäßigten Breiten. Unsere Messungen dort laufen seit 1995; wir wissen aber nichts über die Vertikalverteilung in der Höhe – eine wichtige Eingangsgröße für die Modelle.