Gefahr aus dem Erdinneren

von Prof. Oliver Reiser

Kohlendioxid ist allgegenwärtig: Es entsteht bei allen Verbrennungsprozessen, etwa von Benzin beim Betreiben eines Autos oder von Holz beim Kaminfeuer. Jedes Lebewesen produziert bei der Energiegewinnung aus Nahrung Kohlendioxid und stößt es mit jedem Atemzug in die Umwelt aus, ein Mensch etwa 15 Kilogramm pro Jahr.

Doch gleichzeitig stellt Kohlendioxid schon in vergleichsweise geringer Konzentration eine tödliche Bedrohung für Menschenleben dar. An einigen Stellen der Erde, etwa an den Kraterseen Nyos und Monoun in Kamerun, traten 1986 aufgrund von unterirdischen Vulkanausbrüchen am Erdboden große Mengen an Kohlendioxid auf, die innerhalb von Minuten alles Leben in einem Umkreis von 25 Kilometern erstickten. 1800 Menschen kamen damals ums Leben.

Wie viel Kohlendioxid ist in der Luft?

In der Atmosphäre der Erde befindet sich die unvorstellbar große Menge von 2750 Milliarden Tonnen Kohlendioxid, dies entspricht aber nur einem Anteil in der Luft von etwa 350 ppm oder 0,035 Prozent. Kohlendioxid ist schwerer als Luft (1,977 g/L, etwa 1,5-mal so viel wie Luft) und würde daher prinzipiell zu Boden sinken, doch aufgrund der großen Verdünnung in der Luft und natürlichen Verwirbelungen durch Wind kommt es zu keiner lebensbedrohlichen Ansammlung.

Nur bei Entweichen des Gases an tief gelegenen Orten, etwa Gärkellern, Grotten oder Brunnenschächten, sammelt es sich an und verdrängt schnell die atembare Luft. Bekannt ist die Hundsgrotte in der Nähe von Neapel, in der kleine Tiere aufgrund der Konzentration an Kohlendioxid am Boden ersticken.

Kommt es aber plötzlich zu einem großen Ausstoß von Kohlendioxid aus dem Erdinneren, etwa durch einen Vulkan, kann sich in Tälern am Erdboden auch über eine große Fläche eine tödliche Glocke bilden.

Besonders tückisch ist ein Gasausstoß unter einem See, da das Kohlendioxid zunächst durch den Wasserdruck gefangen bleibt, bis es dann aufgrund von Strömungen im See plötzlich an die Oberfläche hervorbricht. Kohlendioxid ist schwerer als Luft, so dass es langsam über den Boden kriecht und dabei alles Leben erstickt.

Da das Gas geruchlos ist und man durch Einatmen größerer Mengen sich zunächst benebelt fühlt – erste gesundheitliche Beeinträchtigungen treten bei einer Konzentration von vier Prozent in der Luft auf – und danach ohnmächtig wird – oberhalb von acht Prozent –, bemerkt man eine einsetzende Vergiftung nicht, schon gar nicht im Schlaf.

Neue Bedrohung durch Kameruns Seen

Forscher warnen nun vor erneuter Vulkanaktivität und dem damit verbundenen Austritt von Kohlendioxid an den Seen Nyos und Monoun in Kamerun. Man versucht daher, das unterirdisch gespeicherte Vulkangas abzupumpen und durch etwa 200 Meter hohe Rohre in eine Höhe auszuleiten, die für Lebewesen unbedenklich ist und in der es durch die Luft dann auch schnell verdünnt wird.