Untersuchungen bestätigen, dass der Heliumgehalt in der Atmosphäre steigt

Studienleiterin Penny Berner von der Scripps Institution of Oceanography an der University of California, San Diego. Bildnachweis: Eric Jepsen/UC San Diego

Wissenschaftler der Scripps Institution of Oceanography an der University of California, San Diego, haben eine beispiellose Technik verwendet, um steigende Heliumkonzentrationen in der Atmosphäre zu erkennen und damit ein Problem zu lösen, das Atmosphärenchemiker seit Jahrzehnten beschäftigt.

Atmosphärische Häufigkeit von Helium 4 (4ist) Peer steigt aufgrund von 4Es wird bei der Verbrennung und Gewinnung fossiler Brennstoffe freigesetzt. Die Forscher berichten, dass es mit einer sehr geringen Rate, aber zum ersten Mal mit einer klar messbaren Rate zunimmt. Das 4Das Isotop selbst trägt nicht zum Treibhauseffekt bei, der den Planeten wärmer macht, aber seine Messungen können als indirekte Indikatoren für den Verbrauch fossiler Brennstoffe dienen.

Die Studie erscheint heute in der Zeitschrift Naturwissenschaften der Erde.

„Der Hauptimpuls war, die langjährige Debatte in der wissenschaftlichen Gemeinschaft über atmosphärische Heliumkonzentrationen beizulegen“, sagte der Hauptautor der Studie, Benni Birner, ein ehemaliger Doktorand und Postdoktorand an der Scripps Institution of Oceanography an der UC San Diego.

Peer 4Es entsteht durch radioaktiven Zerfall in der Erdkruste und reichert sich in denselben Lagerstätten an wie fossile Brennstoffe, hauptsächlich Erdgas. Bei der Gewinnung und Verbrennung fossiler Brennstoffe 4Es wurde zufällig veröffentlicht, was eine andere Möglichkeit schafft, das Ausmaß der industriellen Aktivität zu beurteilen.

Der Durchbruch der Studie war die Technik, mit der das ozeanographische Team von Scripps die Menge an Helium in der Atmosphäre maß. Die Geologen von Berner und Scripps Jeff Severinghaus, Bill Paplawsky und Ralph Keeling haben eine genaue Vergleichsmethode entwickelt 4Es ist ein Isotop des üblichen gasförmigen Stickstoffgehalts in der Atmosphäre. Da der Stickstoffgehalt in der Atmosphäre konstant ist, wird ein Anstieg von He/N2 bezeichnet Rate 4Es reichert sich in der Atmosphäre an.

Der Co-Autor der Studie und ozeanografische Geochemiker von Scripps, Ralph Keeling, der die berühmte Kohlendioxidmessung, die als Keeling-Kurve bekannt ist, überwacht, beschreibt die Studie als „ein Meisterwerk der grundlegenden Geochemie“. Obwohl es für Wissenschaftler relativ einfach ist, Helium in Luftproben nachzuweisen, das in Konzentrationen von fünf Teilen pro Million Luft vorhanden ist, hat niemand ihre Messungen sorgfältig genug durchgeführt, um die Zunahme in der Atmosphäre zu bemerken, sagte er.

Die Studie bietet Wissenschaftlern auch eine Grundlage für ein besseres Verständnis von Helium-3 (3ist) Isotop, das in der Kernfusion, Kryobiologie und anderen Anwendungen Verwendung findet. Vorschläge, Edelgas vom Mond zu gewinnen, sind ein Hinweis darauf, wie weit die Hersteller gehen werden, um es zu ernten.

Nach früheren Arbeiten anderer Forscher, 4Es ist ein Isotop, das in der Atmosphäre in scheinbar unverändertem Verhältnis vorkommt 3Er. atmosphärische Höhe von 4Es misst sein Gegenstück in Scripps und zeigt das somit an 3Sein Gegenstück sollte mit einer ähnlichen Rate steigen 4Er. Die Forschung von Berners Team wirft mehrere Fragen über die Genauigkeit der früheren Annahmen der Wissenschaftler darüber auf, wie dies zu tun ist 3Es wird produziert und in welcher Menge.

„Wir wissen es nicht genau, aber ich frage mich, ob es noch mehr gibt 3“Es hat mehr aus dem Boden geholt, als wir bisher dachten, das möglicherweise in Zukunft für unsere Kernfusionsreaktoren geerntet und befeuert werden könnte”, sagte Berner.

Die Studie veranschaulicht deutlich die Kontroverse um ein seltenes Isotop von Helium 3„Die Auswirkungen sind alles andere als klar, aber sie erfordern zusätzliche Arbeit“, sagte Keeling.


Uraltes Helium, das aus dem Kern austritt, liefert Hinweise auf die Entstehung der Erde


Mehr Informationen:
Benjamin Berner, Erhöhtes atmosphärisches Helium durch Ausbeutung fossiler Brennstoffe, Naturwissenschaften der Erde (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-00932-3. www.nature.com/articles/s41561-022-00932-3

Angeboten von der University of California – San Diego

das Zitat: Atmospheric Helium Levels Are Rising, Research Confirms (2022, 9. Mai) Abgerufen am 10. Mai 2022 von https://phys.org/news/2022-05-atmospheric-helium.html

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