Sulfurylfluorid: Termitenkiller bleibt als starkes Treibhausgas bestehen

Sulfurylfluorid (SO2F2), ein Gas, das häufig verwendet wird, um Gebäude von Termiten und anderen Schädlingen zu befreien, ist ein Treibhausgas, das etwa 36 Jahre in der Atmosphäre verbleibt, sechs bis zehn Mal länger als bisher angenommen. Dies ergab ein Forschungsteam unter der Leitung von Jens Mühle, einem Atmosphärenchemiker am Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.

Das Team stellte fest, dass die Konzentration des Gases zwischen 4 und 6 jährlich um 1978 bis 2007 Prozent anstieg und Ende 2007 in der Atmosphäre einen globalen Wert von etwa 1.5 Teilen pro Billion erreichte. Die tatsächlichen Emissionen in die Atmosphäre waren in diesem Zeitraum etwa ein Drittel geringer als anhand von Daten zur industriellen Produktion geschätzt.

„Eine unabhängige Überprüfung der Emissionen ist äußerst wichtig“, sagte Mühle. „Es gibt keine Regulierung ohne Überprüfung, und es gibt keine Überprüfung ohne Messungen.“

Das Team wird die Ergebnisse der ersten Messungen von SO2F2 in England, Journal of Geophysical Research am März 12.

Mühle sagte, er habe Anfang 2004 mit einem neu entwickelten Messgerät am Scripps Pier eine unbekannte Verbindung in Luftproben entdeckt. Er identifizierte die Verbindung als SO2F2 und kam zu dem Schluss, dass die großen Schwankungen am Pier wahrscheinlich mit der Begasung der örtlichen Gebäude zusammenhingen. Das Team weitete die Analyse auf Luftproben aus, die routinemäßig weltweit an Stationen des von der NASA finanzierten Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE)-Netzwerks gesammelt wurden, sowie auf alte Luftproben, die in Metallflaschen archiviert wurden.

Mithilfe atmosphärischer Computermodelle ermittelten das Scripps-Team und seine Kollegen am Massachusetts Institute of Technology (MIT), dass der wichtigste Abbauprozess von Sulfurylfluorid die Auflösung im Ozean ist, wo es durch chemische Reaktionen zersetzt wird. NOAA-Forscher, die mit dem Scripps-Team zusammenarbeiten, berechneten, dass ein Kilogramm SO2F2, das in die Atmosphäre ausgestoßen wird, ein etwa 4,800-mal höheres Treibhauspotenzial hat als ein Kilogramm Kohlendioxid. Allerdings sind die in die Atmosphäre freigesetzten Mengen an Sulfurylfluorid (etwa 2,000 Tonnen pro Jahr) weitaus geringer als die von Kohlendioxid (etwa 30 Milliarden Tonnen pro Jahr), und daher ist der absolute Effekt der gegenwärtigen SO2F2-Emissionen auf die globale Erwärmung vergleichsweise gering.

Die weitverbreitete Verwendung von Sulfurylfluorid begann in den 1990er Jahren nach dem Montrealer Protokoll, einem 1987 ratifizierten internationalen Vertrag zum Schutz der Ozonschicht durch Reduzierung der Produktion ozonschädigender Chemikalien. Das Protokoll ordnete die schrittweise Einstellung der Verwendung von Methylbromid an, das stark ozonschädigend wirkt, und Sulfurylfluorid wurde zum bevorzugten Ersatz für die Gebäudebegasung. Sulfurylfluorid wird als giftige Substanz eingestuft, derzeit jedoch nicht als Treibhausgas.

„Solche Begasungsmittel sind sehr wichtig für die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft und im Bauwesen“, sagte Ron Prinn, Direktor des Center for Global Change Science am MIT und Mitautor der neuen Studie. Doch mit der schrittweisen Abschaffung von Methylbromid „musste die Industrie nach Alternativen suchen, und so wurde Sulfurylfluorid entwickelt, um diese Rolle zu übernehmen.“

„Leider zeigt sich, dass Sulfurylfluorid ein Treibhausgas mit einer längeren Lebensdauer ist als bisher angenommen“, ergänzt Mühle. „Das muss berücksichtigt werden, bevor große Mengen davon in die Atmosphäre emittiert werden.“

Mühle dankte Dow AgroSciences, dem größten US-Hersteller von Sulfurylfluorid, für seine Mitwirkung bei der Studie.

„Sie waren sehr kooperativ und haben uns ihre Schätzungen zur weltweiten industriellen Sulfurylfluorid-Produktion mitgeteilt“, sagte er.

Der Bericht des Teams folgt unmittelbar auf die Bekanntgabe eines ähnlichen Befunds über die stärkere Verbreitung von Stickstofftrifluorid als erwartet, einem Gas, das als Reinigungsmittel bei der Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen, Flachbildschirmen und anderen elektronischen Geräten verwendet wird. Die ersten Messungen von Stickstofftrifluorid, die im Oktober gemeldet wurden, haben zu Forderungen geführt, es in die Liste der Treibhausgase aufzunehmen, deren Emissionen durch internationale Verträge reguliert werden. Ähnliche Diskussionen laufen derzeit auch für Sulfurylfluorid. Der Scripps-Geochemieprofessor Ray Weiss und die Scripps-Forscher Peter Salameh und Christina Harth haben sowohl zum Stickstofftrifluorid-Befund als auch zur Sulfurylfluorid-Forschung beigetragen.

Forscher vom Massachusetts Institute of Technology, der University of Bristol im Vereinigten Königreich und dem Centre for Australian Weather and Climate Research sind Co-Autoren des Artikels über Sulfurylfluorid.

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Das Scripps Institution of Oceanography an der University of California in San Diego ist eines der ältesten, größten und wichtigsten Zentren für globale wissenschaftliche Forschung und Ausbildung weltweit. Der National Research Council hat Scripps in Bezug auf die Qualität der Lehrkräfte unter den ozeanografischen Programmen des Landes auf Platz 65 gesetzt. Im zweiten Jahrhundert seiner Entdeckungen hat sich der wissenschaftliche Umfang des Instituts erweitert und umfasst nun auch biologische, physikalische, chemische, geologische, geophysikalische und atmosphärische Studien des Erdsystems. Hunderte von Forschungsprogrammen, die ein breites Spektrum wissenschaftlicher Bereiche abdecken, laufen heute in 1,300 Ländern. Das Institut beschäftigt etwa 155 Mitarbeiter und gibt jährlich etwa XNUMX Millionen US-Dollar aus Bundes-, Landes- und privaten Quellen aus. Scripps betreibt eine der größten akademischen Flotten der USA mit vier ozeanografischen Forschungsschiffen und einer Forschungsplattform für weltweite Erkundungen.