– 2010 – 04 Lachgasfund an Salzsee

26.04.2010 Lachgasfund an Salzsee verblüfft Forscher

An einem extrem salzigen See in der Antarktis haben Forscher Lachgas nachgewiesen – eines der gefährlichsten Treibhausgase. Erstaunlicherweise entsteht es dort nicht bei biologischen Prozessen: Das Gas bildet sich bei einer chemischen Reaktion, die der Wissenschaft bisher unbekannt war.
Es gibt kaum einen Ort auf der Erde, der lebensfeindlicher ist. Der Don-Juan-See in der Antarktis ist das salzigste Gewässer der Welt. Seine Salzkonzentration ist mit über 40 Prozent noch deutlich grösser als die des Toten Meeres mit rund 30 Prozent. Leben gibt es dort keins. Das 400 mal 1000 Meter grosse Becken gleicht einer Steinwüste.
Ausgerechnet an diesem entlegenen Ort haben Forscher der University of Georgia nun Lachgas in Konzentrationen gemessen, wie man sie sonst nur von überdüngten Böden kennt. Lachgas (N2O) ist nach Kohlendioxid und Methan das drittwichtigste Treibhausgas. Es entsteht in der Natur bei biologischen Prozessen. Auch in bestimmten Kraftwerkstypen und bei der Abgasbehandlung in Autokatalysatoren wird Distickstoffoxid freigesetzt.
Ein Lachgasmolekül heizt der Erde 300-mal mehr ein als ein Kohlendioxidmolekül. Ausserdem macht Lachgas auch der Ozonschicht zu schaffen. Die Menge des Gases in unserer Atmosphäre steigt stetig an, Schätzungen zufolge jährlich um ein viertel Prozent. Distickstoffoxid entweicht auch aus Böden im hohen Norden, die nicht überall dauerhaft gefroren sind (diskontinuierlicher Permafrost).
Eingeatmetes Lachgas kann zu einer gewissen Benommenheit führen. Die am Don-Juan-See gemessene Konzentration war dafür jedoch zu gering, berichten die Forscher. Das Gas entstehe auf anorganische Weise bei ganz normalen chemischen Reaktionen, schreiben Samantha Joye und ihre Kollegen im Fachblatt „Nature Geosciences“. Das Erstaunliche daran: Bisher kannte man diese Reaktionen nicht. „Wir haben eine ganze Reihe von Sole-Gesteinsreaktionen entdeckt, bei denen verschiedene Substanzen entstehen, darunter Lachgas und Wasserstoff“, sagt die Forscherin.
Ähnliche Abläufe auf dem Mars?
Um den Mechanismus der Lachgasbildung zu verstehen, haben die Wissenschaftler auch Laborexperimente durchgeführt. Dabei liessen sie Nitrit-reiche Lauge, die dem Wasser des Don-Juan-Sees ähnelt, mit verschiedenen Mineralien reagieren. „Diese Reaktionen könnten auch in anderen Umgebungen als auf der Erde ablaufen“, sagt Joye. Sie könnten etwa eine wichtige Komponente im Stickstoffkreislauf auf dem Planeten Mars darstellen.
Beweise für einstige salzige Gewässer auf dem Mars hatte unter anderem der Nasa-Rover „Opportunity“ entdeckt. Die Sonde „Phoenix“ hatte im Mai 2008 bei der Landung sogar Wasser aufgewirbelt und später nachgewiesen.
Nach der Entdeckung der Reaktionen stelle sich die Frage, ob diese auch an anderen Extrem-Habitaten der Antarktis stattfinde, schreiben die Forscher. Selbst in normalen Böden könnte auf diese Weise Lachgas entstehen. Dies könne auch das Verständnis der Erderwärmung verbessern.