Moleküle hangeln sich Risse entlang: CO2 greift Eis doppelt an
CO2 erwärmt nicht nur die Erde und ist so für das Schmelzen des Eismantels verantwortlich. Es greift das Eis auch auf einem anderen Weg an, wie Forscher herausgefunden haben.
Das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) greift das Eis der Erde einer Computersimulationzufolge gleich auf zweifache Weise an: Neben der Erderwärmung kann es sich demnachin winzige Eisspalten setzen und diese nach und nach weiter aufbrechen. Das berichtenZhao Qin und Markus Buehler vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge(USA). Die Forscher veröffentlichten die Ergebnisse im "Journal of PhysicsD: Applied Physics".
Die Physiker analysierten das Zusammenspiel einzelner Wasser- und Kohlendioxid-Moleküleper ReaxFF-Methode, mit der sich Brückenbindungen zwischen Molekülen in einem Computermodellsimulieren lassen. Demnach ist die Robustheit von Eis nicht vornehmlich durch CO2-Bläschengefährdet. Vielmehr sinke mit steigendem CO2-Gehalt die Kraft der sogenannten Brückenbindungenzwischen den Wassermolekülen im Eis.
Eis wird brüchig
Die CO2-Moleküle heften sich dem Modell zufolge zunächst an Wassermoleküle ander Rissgrenze, indem sie eine chemische Brücke mit den Wassermolekülen bilden.Dann hangeln sie sich am Riss entlang bis zu dessen Spitze. Die sich dort ansammelndenCO2-Moleküle wirken dem Modell zufolge konstant auf die Wasserstoffbrückenbindungenein und schwächen diese. So steige die Brüchigkeit des Eises.
"Das ist ein interessanter Denkansatz, der basierend auf atomistischen Computer-Simulationenvon virtuellem Eis von den Autoren entwickelt wurde", sagte Prof. Thomas Loertingvom Institut für Physikalische Chemie der Universität Innsbruck. Ihm sei bislangallerdings keine Beobachtung an realem Eis bekannt, die diese Idee bestätigen würden."Es bleibt also abzuwarten, ob die Autoren einen Experimentator überzeugenkönnen, den Denkansatz in einem Experiment an realem Eis zu überprüfen."
Die Eisflächen an den Polen und Gletschern bedecken sieben Prozent der Erdoberfläche– das ist mehr als die gemeinsame Fläche von Europa und Nordamerika. "Wenndie Eiskappen an den Polen und die Gletscher weiterhin so viel Risse bekommen undin Stücke zerfallen, wird die Oberfläche, die der Luft ausgesetzt ist, deutlichansteigen", sagte Buehler. Dies könne das Schmelzen beschleunigen und die Eisflächenweiter reduzieren. Eis strahlt wesentlich mehr Sonnenlicht zurück ins All als andereOberflächen, so dass Forscher bei schwindenden Eisflächen eine rasche Temperaturerhöhungerwarten.
Quelle: n-tv.de
