In bis zu 50 km Höhe

Spuren von Atomwaffentests in Atmosphäre entdeckt

(Bild: thinkstockphotos.de)

Schweizer Forscher haben in der Stratosphäre Spuren von Atomwaffentests entdeckt. Die Menge an radioaktiven Partikeln sei dort viel höher als bisher angenommen, berichten sie im Fachjournal "Nature Communications". Vulkanausbrüche können die Partikel in tiefere Luftschichten verfrachten.

Nuklearwaffentests in den 1950er- und 60er-Jahren sowie der Unfall des atombetriebenen US-Satelliten SNAP-9a von 1964 hätten große Mengen radioaktiver Substanzen in die Stratosphäre gebracht, schreiben die Forscher. Doch man sei man bislang davon ausgegangen, dass deren Vorkommen in dieser Atmosphärenschicht in 15 bis 50 Kilometern Höhe heute vernachlässigbar sei.

Dies widerlegt nun das Team um Jose Corcho Alvarado vom Bundesamt für Bevölkerungsschutz (BABS) in Spiez. Es hat Daten der Schweizer Luftwaffe ausgewertet, die seit 1970 mit Flugzeugen Proben von Aerosolen, also feinen Flüssigkeitströpfchen, in der oberen Atmosphäre sammelt.

Keine Gesundheitsgefahr durch Partikel
Die Resultate belegen, dass radioaktives Plutonium und Cäsium viel länger in der Stratosphäre verweilen als angenommen, nämlich im Schnitt 2,5 bis fünf Jahre. Manche Partikel überdauern gar Jahrzehnte oder Jahrhunderte, erklärte Corcho Alvarado. In der untersten Schicht, der Troposphäre, werden radioaktive Partikel hingegen über Wassertropfen rasch im Boden deponiert.

Die radioaktiven Substanzen seien aber nicht gesundheitsgefährdend, erklärte Corcho Alvarado. "Die Mengen, die heute in der Stratosphäre vorkommen, sind viel geringer als jene in Bodennähe in den 60er- und 70er-Jahren." Zudem bilde die Tropopause, eine Grenzschicht in etwa 15 Kilometern Höhe, normalerweise eine wirksame Barriere.

Vulkanasche befördert radioaktives Material nach unten
Heftige Vulkanausbrüche können jedoch diese Grenze durchbrechen und Asche bis in die Stratosphäre schleudern. Die Forscher haben nun entdeckt, dass die radioaktiven Substanzen so in die darunter gelegene Troposphäre gelangen können. Sie fanden nach dem Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull auf Island im Jahr 2010 plötzlich viel größere Mengen Plutonium in tiefen Luftschichten.

Da dieses eindeutig aus früheren Atomwaffentests stammte, konnte es nur aus der Stratosphäre gekommen sein. "Irgendwie hat sich die Vulkanasche in der Stratosphäre mit den radioaktiven Substanzen verbunden, wodurch diese in die untere Atmosphäre gelangen konnten", erklärte Corcho Alvarado.

Auch diese Mengen seien aber so gering, dass sie für Menschen und Umwelt ungefährlich seien. Umso interessanter sind die radioaktiven Partikel indes für Atmosphären- und Klimaforscher: "Wir zeigen, dass diese Partikel sehr langlebig sind und somit ein nützliches Werkzeug sein könnten, um Transportprozesse in der Atmosphäre besser zu verstehen", sagte Corcho Alvarado. An der Forschungsarbeit waren auch das Institut für Radiophysik des Universitätsspitals Lausanne und das Bundesamt für Gesundheit beteiligt.