Ethan und Propan

Rätselhaft hohe Gaskonzentrationen über dem Roten Meer

Dennis L.

Deutsche Forscher vom Max-Planck-Institut haben über dem Roten Meer äußerst ungewöhnlich hohe Konzentrationen von Ethan und Propan in der Luft gemessen. Erste Erklärungsversuche konnten jedoch als Quelle der Anomalie ausgeschlossen werden.

Mainz (Deutschland). Die Verbrennung von fossilen Rohstoffen, wie beispielsweise durch Gas oder Öl, setzt zeitgleich auch gasförmige Schadstoffe frei. Ohne moderne Filteranlagen gelangen diese Substanzen dann in großen Mengen direkt in die Atmosphäre. Wie die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre im Nahen Osten durch die Verbrennung solcher fossilen Rohstoffe jedoch genau aussieht, war lange Zeit gar nicht klar. Da der Wissenschaft nur sehr wenig Daten aus der Region zur Verfügung standen, beschlossen Forscher vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz im Jahr 2017 eine umfassende wissenschaftliche Expedition zum Roten Meer. Dort stellten die Forscher überraschenderweise eine äußerst ungewöhnliche und rätselhafte hohe Konzentration von Ethan und Propan über dem nördlichen Roten Meer fest. Die gemessenen Gaskonzentrationen lagen um bis zu 40-mal über den höchsten theoretischen Berechnungen.

Den gängigen Modellen nach sind üblicherweise die Biomasseverbrennungen, Emissionen aus der Energieerzeugung sowie die Kraftstoffproduktion für höhere Gaskonzentrationen verantwortlich. Jedoch kann keine dieser Quellen die ungewöhnlich hohen Ethan- und Propanwerte erklären.

Weitere mögliche Quellen unter der Lupe

Nachdem die hohen Gaskonzentrationen mit den Standardmodellen nicht erklärt werden konnte, haben die Forscher auch andere, eher ungewöhnlichere Quellen genauer analysiert. Aber auch der Verkehr oder die Landwirtschaft konnten die hohen Ethan- und Propanwerte nicht erklären.

Anhand komplexer Berechnungen konnten die Forscher jedoch die Ursache ausfindig machen. „Da es bisher keine Daten aus dieser Region gab, mussten wir zahlreiche Berechnungen durchführen, um die Quelle zu finden. Das Ergebnis hat uns überrascht: Die hohen Konzentrationen von Ethan und Propan stammen vom Grund des nördlichen Roten Meeres“, erklärt der Umweltphysiker Efstratios Bourtsoukidis.

Wie die Forscher später im Fachmagazin Nature Communications berichten, stammen die Gase aus natürlichen Lecks unterirdischer Gas- und Ölvorkommen. Verstärkt wird die ungewöhnlich hohe Gaskonzentration über dem Roten Meer durch zuströmendes Wasser am Grund der Golfe von Aqaba und Suez, welches auch Gas aus der Erdöl- und Gasförderung enthält. Als dritte Quelle konnten die Forscher Gasemissionen aus Solebecken am Meeresboden identifizieren. Durch Strömungen werden die Kohlenwasserstoffe an die Wasseroberfläche transportiert, von wo sie anschließend in die Atmosphäre gelangen.

Die Forscher betonen in ihrem Bericht, dass die Menge der gemessenen Gaskonzentrationen so hoch sind, dass sie vergleichbar mit den kompletten anthropogenen Emissionen aus Ländern wie beispielsweise dem Irak, Kuwait oder den Vereinigten Arabischen Emiraten sind.

Die Luftqualität in der Region wird sich weiter verschlechtern

Die Forscher aus Mainz haben ihre Messungen im Sommer vorgenommen. Die Zirkulation des Tiefenwassers im Roten Meer ist aber abhängig von der Jahreszeit. Demnach wird sich die Emission im Winter mit hoher Wahrscheinlichkeit erhöhen. Ohne den industriellen Fortschritt in der Region hätten die hohen Ethan- und Propanwerte in der Atmosphäre wohl kaum nennenswerte Auswirkungen auf die regionale Luftqualität. Jedoch werden durch den Schiffsverkehr große Mengen Stickoxide freigesetzt, welche ich mit den Gasen Ethan und Propan verbinden und troposphärisches Ozon und Peroxyacetylnitrateem> bilden. Diese beiden Stoffe sind jedoch sehr gesundheitsschädlich.

Da der Schiffsverkehr durch das Rote Meer und dem Suezkanal von Jahr zu Jahr steigt und auch in Zukunft aller Wahrscheinlichkeit weiter zunehmend wird, ist damit zu rechnen, dass auch die Stickoxidemissionen weiter ansteigen werden. Dies würde die Luftqualität in der Region weiter verschlechtern.

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