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News: Gefangenes Kohlendioxid

An den Flanken des Mammoth Mountain, eines inaktiven Vulkans in Kalifornien, zeigt sich ein erstaunliches Phänomen. Wissenschaftler haben in der Nähe toter Bäume außerordentlich hohe Konzentrationen an Kohlendioxid im Boden gemessen. Das Gas sammelt sich unter dem Winterschnee zu gefährlichen Konzentrationen an. Mit einsetzender Schneeschmelze erhöht sich aufgrund der hohen Kohlendioxid-Konzentration der Säuregehalt im Boden auf derart extreme Werte, wie sie sonst nur in den schlimmsten Saure-Regen- Regionen der Welt auftreten.
Mammoth Mountain, der zum letzten Mal vor ungefähr 700 Jahren ausgebrochen ist, wirft seinen Schatten auf den Ferienort Mammoth Lakes in der Nähe des Yosemite National Park. Anfang dieses Jahrzehnts begannen Bäume an mehreren Stellen in der Nähe des Vulkangipfels abzusterben. Diese abgestorbenen Zonen bedecken nun ungefähr einen halben Quadratkilometer. Aus den hohen Konzentrationen an Kohlendioxid (CO2) in der Luft der Umgebung der toten Bäume haben Geologen im Jahre 1995 geschlossen, daß eine Reihe von Erdbeben sechs Jahre früher Risse im Erdboden auslösten. Durch diese drangen aus einem CO2-Reservoir mehrere Kilometer unter der Erde ungefähr 500 Tonnen Gas pro Tag an die Oberfläche.

Die Geochemiker Kenneth McGee und Terrence Gerlach vom U.S. Geological Survey in Vancouver, Washington, haben zwei unterirdische Überwachungsstationen installiert und ab Oktober 1995 ein Jahr lang stündlich CO2-Messungen durchgeführt (Geology, Ausgabe vom Mai 1998). Sie entdeckten, daß die Schneedecke die CO2-Konzentrationen dramatisch verändern konnte. An einer Station lag die CO2-Konzentration im Boden zwei Monate lang mehr als zehnmal über dem Durchschnitt. In dieser Zeit verzögerte Tiefschnee die Diffusion des Gases in die Luft. Gerät ein Skifahrer in eine tiefliegende Stelle, in der sich CO2 ansammeln kann, könnte diese hohe Konzentration tödliche Folgen haben, sagte McGee. Der U.S. Forest Service hat bereits Warnschilder in den drei gefährlichsten Zonen aufgestellt.

Die Forscher entdeckten ebenfalls einen nach McGee "erstaunlichen" Säuregehalt im Boden, und zwar einen pH-Wert von 4. Dieser niedrige pH-Wert wird hier durch Kohlensäure hervorgerufen, die gebildet wird, wenn sich CO2 in Wasser löst und mit Mineralien im Boden reagiert. "Die meisten Böden besitzen eine außerordentliche Fähigkeit, die Säure abzupuffern", bemerkt McGee. Aber dem Mammoth-Boden, der aus eher jungem Granit besteht, fehlt durch seine Zusammensetzung diese Pufferkapazität, um Säure zu neutralisieren. Dies schädigt Pilze, Bakterien und Insekten, die im Boden leben.

Die Forscher betreiben nun sechs CO2-Überwachungsstationen am Mammoth Mountain, einem der wenigen Netzwerke dieser Art auf der Welt, sagte die Geochemikerin Susan Brantley von der Pennsylvania State University in University Park. "Es wird interessant sein, Korrelationen zwischen Gasemissionen und seismischen Aktivitäten am Berg zu beobachten", sagte sie. Solche Zusammenhänge wurden bisher selten gefunden, aber Langzeit-Messungen könnten Muster aufdecken.

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