40-Jahre der Messung der saubersten Luft zeigen menschliche Fingerabdrücke

40-Jahre der Messung der saubersten Luft zeigen menschliche FingerabdrückeDie Cape Grim Station unterhält ein Luftarchiv von den 1970s bis heute. CSIRO / Büro für Meteorologie, Verfasser bereitgestellt

In 2016 machte ein isolierter wissenschaftlicher Außenposten im Nordwesten Tasmaniens einen historischen Befund. Die Luftverschmutzungsstation Cape Grim Baseline hat den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre gemessen 400 Teile pro Million überschreiten.

Es war nicht das erste Mal, dass die Welt die symbolische Schwelle des Klimawandels durchbrach - diese Ehre wurde von der nördliche Hemisphäre in 2013 - aber es war eine Premiere für den Süden.

Hinter diesen jüngsten Erkenntnissen steht eine Geschichte der Rolle Australiens im globalen wissenschaftlichen Fortschritt. Die Cape Grim Station ist jetzt seit 40 in Betrieb und der daraus resultierende Datensatz zeigt die wichtigsten Veränderungen in unserer globalen Atmosphäre.

Eine nationale Antwort

In 1798 bestätigte Matthew Flinders Begegnung mit Cape Grim den Europäern, dass Tasmanien (damals Van Diemen's Land) vom australischen Festland getrennt wurde.

Schneller Vorlauf zu den frühen 1970s und eine kleine Gruppe innovativer Wissenschaftler planten einen Plan, um die Isolation und die einzigartige geographische Lage von Cape Grim zu nutzen. Der Standort wurde bald zu einem der bedeutendsten atmosphärischen Messorte der Welt. Er misst und zeichnet akribisch einige der saubersten Luft auf, die auf der Erde zugänglich ist.

Es gab zwei Fäden zu den Anfängen von Cape Grim. Einer von ihnen war der Nachwuchswissenschaftler bei CSIRO, der ein aufstrebendes Wissenschaftsgebiet vorantreiben wollte. Die zweite war eine Aufforderung der Vereinten Nationen, die Regierungen der Welt zu bitten, ein Netzwerk von Überwachungsstationen aufzubauen. Die australische Antwort wurde von Bill Priestley und Bill Gibbs, den jeweiligen führenden Repräsentanten des Klimas bei CSIRO und dem Bureau of Meteorology vertreten.

Die wissenschaftliche Gemeinschaft entschied, dass Cape Grim der am besten geeignete Standort für eine permanente Überwachungsstation ist, wodurch die Luftverschmutzungsstation Cape Grim Baseline in 1976 gegründet wurde.

Der erste Instrumentensatz lebte in einer ehemaligen NASA-Karawane. Heute wird die Station vom Büro für Meteorologie verwaltet und befindet sich in einem permanenten Gebäude mit moderner Infrastruktur, einschließlich eines Turms, der mit wichtigen Überwachungsgeräten ausgestattet ist. Viele der frühen Pionierforscher sind immer noch aktiv an dieser Forschung beteiligt.

Die sauberste Luft der Welt

Die Station, Teil des Global Atmosphere Watch-Netzwerks der World Meteorological Organization, war am Cape Grim angesiedelt, um die „Vierzigerjahre“ zu nutzen - die vorherrschenden westlichen Winde, die saubere Luft aus dem Südpol über die Station bringen.

Luft, die aus südwestlicher Richtung am Bahnhof ankommt, wird als Basisluft klassifiziert. Da es in letzter Zeit keinen Kontakt zu Land gab, stellt es die Hintergrundatmosphäre dar und gehört vielleicht zu den saubersten der Welt.

Während wir uns auf diese saubere Luft konzentrieren, überwachen die meisten Instrumente kontinuierlich und unabhängig von der Windrichtung und können die Verschmutzung durch Melbourne und andere Teile Tasmaniens unter bestimmten Bedingungen erkennen.

Die Station misst alle größeren und kleineren Treibhausgase. Ozon abbauende Chemikalien; Aerosole (einschließlich Ruß oder Ruß); reaktive Gase, einschließlich Ozon in niedriger Atmosphäre, Stickstoffoxide und flüchtige organische Verbindungen; Radon (ein Indikator für Landveränderungen); Sonnenstrahlung; die chemische Zusammensetzung des Regenwassers; Quecksilber; Persistente organische Schadstoffe; und schließlich das Wetter.

Das Cape Grim Air Archive, das von CSIRO in 1978 initiiert und bald in den Betrieb der Station übernommen wurde, ist heute die weltweit bedeutendste und einzigartigste Sammlung von Luftproben aus der Luft, die viele Forschungsarbeiten zu globalen und australischen Emissionen von Treibhausgasen und Ozonabbau untermauern Gase.

Der menschliche Fingerabdruck

Cape Grim-Daten sind frei verfügbar und wurden in allen fünf Ländern weit verbreitet internationale Bewertungen des Klimawandels (1990-2013), alle zehn internationalen Bewertungen der Ozonabbaubarkeit (1985-2014) in vier "State of the Climate Reports" 2010-2016 und im Bewertungen von Ozon bei niedrigerer Atmosphäre.

Messungen am Cape Grim haben gezeigt, wie sich menschliche Aktivitäten auf die Atmosphäre auswirken. Beispielsweise hat CO₂ von etwa 330 parts per million (ppm) in 1976 auf heute mehr als 400 ppm zugenommen, eine durchschnittliche Zunahme von 1.9 ppm pro Jahr seit 1976. Seit 2010 beträgt die Rate 2.3 ppm pro Jahr. Die in Cape Grim gemessenen Isotopenverhältnisse von CO₂ haben sich so geändert, dass fossile Brennstoffe die Quelle höherer Konzentrationen sind.

40-Jahre der Messung der saubersten Luft zeigen menschliche FingerabdrückeCape Grim hat den Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentrationen dokumentiert. CSIRO / Büro für Meteorologie, Autor zur Verfügung gestellt

Cape Grim hat auch die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verringerung der menschlichen Auswirkungen unter Beweis gestellt. Der in Cape Grim gemessene Rückgang der Konzentrationen von Ozon abbauenden Substanzen zeigt den Fortschritt der Montreal-Protokollein internationales Abkommen über den Ausstieg aus diesen Chemikalien und die allmähliche Erholung des Ozonlochs.

Messungen am Cape Grim haben wesentlich zum globalen Verständnis von Meeresaerosolen beigetragen, darunter einige der ersten Beweise dafür, dass mikroskopisch kleine Meerespflanzen (Phytoplankton) eine Quelle von Gasen sind, die bei der Wolkenbildung eine Rolle spielen. Da 70% der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt ist, spielen Aerosole in der Meeresumgebung eine wichtige Rolle im Klimasystem.

Cape Grim-Daten werden von der australischen Regierung auch zur Erfüllung internationaler Verpflichtungen verwendet. Zum Beispiel die Station Treibhausgasdaten haben unabhängig voneinander Teile des nationalen Treibhausgasinventars Australiens überprüft, das die jährlichen Emissionen Australiens an das Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen berichtet. Dem Menschen wurden persistente organische Schadstoffe gemeldet Stockholmer Übereinkommen über diese Chemikalien Die Daten von Cape Grim Quecksilber werden an das Team übermittelt Minimata-Übereinkommen.

Die von der Cape Grim Station gesammelten Daten wurden in mehr als 700-Forschungsarbeiten zum Klimawandel und zur Luftverschmutzung verwendet. Durch die Zusammenarbeit mit Universitäten ist Cape Grim ein Übungsplatz für die nächste Generation von Klimawissenschaftlern.

Über den Autor

Sam Cleland, Verantwortlicher Offizier der Luftverschmutzungsstation Cape Grim Baseline, Australian Bureau of Meteorology; Melita Keywood, Hauptforschungswissenschaftler, Climate Science Center, CSIRO; Paul Fraser, Ehrenmitglied, CSIROund Paul Krummel, Forschungsgruppenleiter, CSIRO

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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