Astronomie

Die globale Erwärmung lässt die Stratosphäre schrumpfen

Während die zunehmende Konzentration von Treibhausgasen die untere Atmosphäre erwärmt, wird die Stratosphäre geschwächt und zwischen den inneren und oberen Schichten eingeklemmt. Diese Ausdünnung könnte zu einer Störung der GPS-Systeme und einer Explosion der Menge an Weltraummüll in der Umlaufbahn führen.

globale erwarmung stratosphare schrumpfta 300x169 - Die globale Erwärmung lässt die Stratosphäre schrumpfen„Die Stratosphäre ist in den letzten Jahren aufgrund steigender Treibhausgaskonzentrationen erheblich geschrumpft“, sagen die Autoren einer neuen Studie, die in Environmental Research Letters vorveröffentlicht wurde. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass die Stratosphäre seit den 1980er Jahren 400 Meter an Dicke verloren hat und bis 2080 um weitere 1,3 km schrumpfen könnte, wenn nichts unternommen wird.

Die Stratosphäre erstreckt sich von etwa 12 km bis 50 km in die Höhe. Sie überlagert die Troposphäre, in der sich CO2 anreichert. CO2 erwärmt die Luft, wodurch sie sich ausdehnt und die troposphärische Decke nach oben drückt. Doch damit nicht genug: In größeren Höhen führt die Zunahme der Treibhausgase auch zu einer Zunahme der Infrarotstrahlung ins All, wodurch sich die Stratosphäre abkühlt und ausdünnt. Es wird geschätzt, dass die Temperatur der unteren Stratosphäre im Zeitraum von 1979 bis 1994 um 0,6 °C pro Jahrzehnt abgenommen hat.

CO2, Ozon und stratosphärische Abkühlung

stratospharische abkuhlung 300x150 - Die globale Erwärmung lässt die Stratosphäre schrumpfenFrühere Studien hatten bereits festgestellt, dass das Niveau der Tropopause tendenziell ansteigt. Der erste Verdacht war der Abbau der Ozonschicht (die sich zwischen 20 und 30 km über dem Meeresspiegel befindet), die normalerweise zur Erwärmung der Stratosphäre beiträgt, indem sie die UV-Strahlung absorbiert. Der Austritt von Ozon führt daher zu einer Abkühlung der Stratosphäre. Doch durch die Kombination von Satellitendaten und mehreren Klimamodellen, die die chemischen Wechselwirkungen in der Atmosphäre simulieren, kamen die Forscher schließlich zu dem Schluss, dass tatsächlich CO2 verantwortlich ist.

„Das Schrumpfen der Stratosphäre ist ein weiteres Zeichen für den globalen Einfluss der Menschheit“, sagte Juan Añel, Forscher an der Universität von Vigo in Spanien und Mitautor der Studie, dem Guardian. Das beweist, dass wir die Atmosphäre bis zu 60 Kilometer über der Erdoberfläche verschmutzen.

Fünfzigmal mehr Weltraumschrott liegt herum!

Diese Veränderungen könnten wichtige Folgen für das Klima und die menschlichen Aktivitäten haben. CO2 könnte den Strahlungstransport in der Stratosphäre verändern oder sogar die Flugbahnen von Satelliten beeinflussen, warnt die Studie. Durch die Veränderung der Elektronendichte in der Ionosphäre könnte das Schrumpfen der Stratosphäre auch die Ausbreitung von Radiowellen und damit Satellitenortungssysteme (GPS) stören.

Eine weitere Studie, die auf der European Space Debris Conference im April vorgestellt wurde, legt nahe, dass Veränderungen in der Stratosphäre das Weltraummüllproblem noch verschärfen könnten. Die Abnahme der Luftdichte aufgrund von Wärmeverlusten verringert die Anziehungskraft von Trümmern in der unteren Atmosphäre, was die Lebensdauer von Satelliten in der Umlaufbahn am Ende ihrer Lebensdauer erhöhen könnte. In einem Worst-Case-Szenario könnte sich die Zahl der Objekte, die sich unter 400 km bewegen, um das 50-fache auf 125.000 erhöhen, sagt Matthew Brown von der University of Southampton.

„Dies hätte schwerwiegende Folgen in Bezug auf das Kollisionsrisiko für alle Satellitenkonstellationen.“ Er sagt, dass die gesamte Regulierung von Satelliten überprüft werden sollte, um diese atmosphärischen Veränderungen zu berücksichtigen und dass aktive Zerstörungssysteme vorgesehen werden sollten, anstatt sich auf den passiven Wiedereintritt und die Verbrennung in der Atmosphäre zu verlassen.

Urhebender Autor: Céline Deluzarche

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