25 Jahre kontinuierliche Quecksilbermessungen in Mace Head, Irland
Beitrag von Prof. Dr. Ralf Ebinghaus, Leiter der Abteilung Umweltchemie
Mace Head – dieser Ort an der irischen Westküste im wilden Connemara ist den meisten Forschern, die sich mit dem atmosphärischen Transport und dem globalen Kreislauf des giftigen Elements Quecksilber beschäftigen, ein Begriff.
Eigentlich ist es gar kein Ort, sondern eine hochmoderne Messstelle im Global Atmosphere Watch Programme der WMO. Der nächste Ort ist Carna und liegt etwa 10 km entfernt, da gibt es immerhin einen Spar-Markt, eine Kirche und zum Glück 3 Pubs.
Anfang der neunziger Jahre war es noch üblich, unter beträchtlichem Aufwand große Mengen von Luft auf Goldoberflächen zu sammeln, um das darauf festgehaltene Quecksilber später im Labor zu analysieren. Das Sammeln und die spätere Messung und Auswertung dauerte oft viele Tage, die zeitliche Auflösung lag bei schon mal bei einer Woche.
1993 wurde der erste automatische Quecksilberanalysator einer kanadischen Firma auf den Markt gebracht, der Konzentrationsdaten kontinuierlich und im 5-Minuten-Takt bei relativ geringem Wartungsaufwand bestimmen kann. Kurz entschlossen wurde das Gerät getestet und sofort gekauft, als erstes in Europa und mit der Hersteller-Seriennummer „3“. Mittlerweile sind diese „Tekran-Geräte“ auf unzähligen Messstationen auf der ganzen Welt im Einsatz.
Um die Vergleichbarkeit dieses neuen Verfahrens mit den traditionellen, manuellen Verfahren (seit etwa Mitte der 1970er im Einsatz) zu bewerten, hat das Team um Ralf Ebinghaus im September 1995 zunächst die erste internationale Feldvergleichsmessung von Methoden zur Quecksilberbestimmung in Luft durchgeführt. Nachdem dabei gezeigt werden konnte, dass das Gerät Nummer 3 mit den herkömmlichen manuellen Verfahren sehr gut übereinstimmt, wurde der Dauerbetrieb am Standort Mace Head aufgenommen.
Heute, am 15. September 2020 feiert die Abteilung Umweltchemie den 25. Jahrestag der kontinuierlichen Quecksilbermessungen in Mace Head, Irland. Der Quecksilberdatensatz ist der weltweit längste, zeitlich hochaufgelöste in den gemäßigten Breiten. An der westlichsten europäischen GAW Forschungsstation, die zur National University of Ireland (NUI Galway) gehört, wird neben Wetterdaten auch eine große Anzahl weiterer Spurengase erfasst. Die Zeitreihe ermöglicht es, langfristige Trends der Quecksilberbelastung in der globalen Atmosphäre zu erkennen. Aus den Aufzeichnungen entstanden 8 HZG-Veröffentlichungen, die mehr als 400 mal zitiert wurden.
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Der Datensatz ist, nach der Qualitätssicherung bei uns am Zentrum, für interessierte Wissenschaftler und Behörden weltweit verfügbar und wird von vielen Gruppen (u.a. Uni Harvard, MIT, EMEP) als Referenz für die Hintergrundbelastung und Trends in der nördlichen Hemisphäre verwendet. Durch die lange und nahezu lückenlose Zeitreihe werden die Messungen in Mace Head auch in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Implementierung der Minamata Konvention spielen. Auch beim kürzlich gestarteten Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Network „GMOS-Train“ hat der Datensatz eine zentrale Rolle für die Bewertung des Ozean/Atmosphäre-Austauschs von Quecksilber in der globalen Atmosphäre gespielt.
