3. Preis des Jahres 2023
Dr. Sabine Robrecht
Potential depletion of ozone in the mid-latitude lowermost stratosphere in summer under geoengineering condition
IEK-7: Stratosphere, Forschungszentrum Jülich
Die Forschungsarbeit von Dr. Sabine Robrecht beschäftigt sich mit der Bewertung des Risikos des Ozonabbaus bei der Anwendung von Sulfat-Geoengineering (SGE), einem viel diskutierten Ansatz zur Bekämpfung des Klimawandels.
Sie hat sich mit der Frage beschäftigt, ob die Einführung von Sulfataerosolen in die Stratosphäre, um das Sonnenlicht abzuschirmen und die Erdoberfläche abzukühlen, zu chemischen Ozonabbauzyklen in den mittleren Breiten führt. Dies könnte die Ozonschicht verringern und so die UV-Belastung in diesen Regionen, wie beispielsweise über Nordamerika, erhöhen.
Die Forschungsarbeit basiert auf detaillierten Analysen des Ozonabbaumechanismus und dessen Sensitivität gegenüber verschiedenen Bedingungen. Hierfür wurden Box-Modell-Simulationen unter Verwendung des "Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere" (CLaMS) durchgeführt. Durch diese Simulationen konnte ein Schwellenwert im Wasserdampf-Mischungsverhältnis identifiziert werden, der überschritten werden muss, damit der Ozonabbau auftreten kann. Dieser Schwellenwert wird hauptsächlich von der Temperatur und dem Sulfatgehalt in der Stratosphäre beeinflusst.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieses Ozonabbaumechanismus unter heutigen und zukünftigen Bedingungen bestimmt. Dabei wurden sowohl ein Klimawandelszenario als auch die zusätzliche Anwendung von SGE berücksichtigt. Durch den Vergleich von atmosphärischen Bedingungen, die zum Ozonabbau führen, mit den Ergebnissen globaler Klimasimulationen in der unteren Stratosphäre, wurde gezeigt, dass unter SGE-Bedingungen die Auftrittswahrscheinlichkeit dieses Mechanismus um das 2-3-fache höher ist als unter heutigen Bedingungen.
Dennoch bleibt die Wahrscheinlichkeit des Ozonabbaus, selbst unter SGE-Bedingungen, maximal bei etwa 3,3%. Dies entspricht einem vernachlässigbar kleinen Anteil von weniger als 0,1% der Ozonsäule, der zerstört würde. Diese Ergebnisse tragen zu einer umfassenden Bewertung der potenziellen Risiken bei, die mit der Anwendung von SGE verbunden sein können.
Die Auszeichnung von Dr. Sabine Robrecht unterstreicht die Bedeutung ihrer Forschungsarbeit für die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Debatte über Geoengineering als mögliche Lösung für den Klimawandel. Ihre Erkenntnisse sind ein wichtiger Beitrag hierfür.
