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Entdeckung in der Lufthülle : Rätselhafter Ozonschwund am Himmel

Die Entwicklung des Ozonlochs über der Südhalbkugel, beobachtet und rekonstruiert von europäischen Atmosphärenspezialisten. Bild: ECWMF / Copernicus

Das Ozonloch schließt sich, aber offenbar erholt sich die Lufthülle des Planeten nicht überall: Forscher haben rätselhafte Ozonverluste ausgerechnet dort gefunden, wo die meisten Menschen leben.

          Nur vier Woche ist es her, dass die amerikanische Weltraumagentur Nasa eindrucksvolle Daten und Grafiken veröffentlichte, in denen zum ersten Mal das allmähliche Verschwinden des Ozonlochs über der Antarktis nachgewiesen wurde. Und zwar nicht indirekt durch Satellitenmessungen, sondern mit direkten Messungen der chemischen Vorgänge in der oberen Stratosphäre zwischen 15 und 50 Kilometern.

          Joachim  Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Plus 20 Prozent Ozon in etwas mehr als zehn Jahren – das war der Beweis, dass das in den achtziger Jahren international vereinbarte Montrealer Protokoll zum Schutz der Ozonschicht greift. Obendrein wurde auch analytisch der Nachweis erbracht, dass das damals beschlossene Verbot der FCKW – Fluorchlorkohlenwasserstoffe –  die Ursache für die  Ozonverluste war.

          Ein Ende dieser globalen chemischen Umweltkrise also schien greifbar, spätestens bis zum Ende des Jahrhunderts sollte den Computermodellen zufolge das riesige Ozonloch gestopft sein. Und damit die Ozonschicht in der oberen Atmosphäre wider hergestellt, die in großer Höhe das Leben auf dem Erboden  vor den gefährlichen energiereichen UV-Strahlen  abschirmen soll. 

          Jetzt allerdings tauchen neue wissenschaftliche Zweifel auf, dass wir das Ozonproblem wirklich los sind. Nicht an der Erholung der Ozonschicht über der Antarktis wird gezweifelt, auch nicht an dem etwas später aufgetretenen Ozonloch über der Arktis, das sich zwischenzeitlich um die Jahrhundertwende ebenfalls über dem Nordpol aufgetan hatte, sondern an der Entwicklung jenseits des Pole. Zwischen dem 60. Breitengrad Nord und dem  60. Breitengrad Süd, also just in den Breiten, in denen der größte Teil der Menschheit existiert, ist ein allmählicher, aber wohl nicht mehr zu leugnender Schwund der Ozonschicht im unteren Teil der Stratosphäre zu beklagen. Die Ozonschicht der Erde erholt sich  also – nur eben nicht durchgehend. Beschrieben wurde dieses Phänomen jetzt von Wissenschaftlern der ETH Zürich zusammen mit Forschern am Physikalisch-Meteorologischen Observatorium in Davos im   Fachmagazin „Atmospheric Chemistry and Physics“. Sie haben eine statistische Analyse der Satellitenmessungen seit 1998 vorgenommen und entdeckt: Weil die Ozonkonzentrationen in der oberen Stratosphäre zunehmen, der Ozonwert über alle Atmosphärenschichten hinweg dennoch konstant bleibt, gibt es offensichtlich einen Schwund in der unteren Stratosphäre, und zwar sehr wahrscheinlich  in Höhen unterhalb von 24 Kilometern. Immerhin: ETH-Forscher Thomas Peter hält diese Entwicklung derzeit für noch „nicht alarmierend“.

          Ozonverluste über bewohnten Regionen

          Die Folgen einer Ozonausdünnung in den ermittelten Erdregionen könnten den Forschern zufolge trotzdem auf lange Sicht schlimmer sein als die Konsequenzen durch dünne Ozonschichten an den Polen. Zum einen, weil die UV-Strahlung in mittleren Breiten – näher am Äquator – höher sei als an den Polen und zum anderen, weil dort eben tatsächlich mehr Menschen lebten. Das Phänomen sei “verblüffend und besorgniserregend“, sagt der Leiter der Atmosphärenforschung am Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, Markus Rex, der an der Studie nicht beteiligt war. Gegenüber der Deutschen Presse-Agentur meinte der Wissenschaftler, man habe sich zuletzt ein bisschen zurückgelehnt, „um der Ozonschicht bei der Erholung zuzusehen.“ Das Ausruhen auf den Erfolgen des FCKW-Verbots war offensichtlich verfrüht.

          Das „arktische Ozonloch“ um die Jahrhundertwende. Je dunkler das Blau, desto dünner die Ozonschicht in der Stratosphäre.

          Wie aber kommt es zum Abbau des Ozons in den tieferen Breiten? Über der Antarktis spielen neben den FCKW und deren reaktionsfreudiger Abbauprodukten, die als chemischer Katalysator die Zersetzung der Ozonmoleküle unter der Einwirkung von Sonnenlicht besorgen, auch sehr kalte Stratosphärenwolken eine Rolle. Diese Eiswolken beschleunigen den Ozonabbau. Über den gemäßigten Breiten und den Tropen aber fehlen solche ausgedehnten  Eiswolken, die sich vor allem im polaren Winter bilden. Offenbar aber sind es andere – noch unbekannte – Prozesse, die den Ozonschwund in der unteren Stratosphäre verursachen. Die Atmosphärenmodelle jedenfalls liefern keine plausible Erklärung bisher. Trotzdem haben die Schweizer Wissenschaftler einen Verdacht. Zum einen könnte sich durch den Klimawandel das Muster der atmosphärischen Zirkulation großräumig verändern. Die Luft aus den Tropen werde möglicherweise schneller und weiter polwärts transportiert, so dass weniger Ozon im Breitgürtel zwischen 60 Grad Nord und Süd bleibt.

          Kurzlebige Schadstoffe?

          Oder aber es spielen die sogenannten „VSLS„ eine Rolle – sehr kurzlebige chlor- und bromhaltige Chemikalien, die gerade in den reich bevölkerten Regionen vermehrt in die untere Atmosphäre gelangen und zum Beispiel durch Gewitterstürme schnell nach oben transportiert werden können. Diese Brom- und Chlorbvverbindungen sind auch teils natürlichen Ursprungs, teils aber auch werden sie als Ersatzstoffe für FCKW industriell hergestellt. Welche der Thesen zutrifft, bleibt vorerst im Dunkeln. Denn an Messungen, die die Forscher auf die richtige Spur bringen könnten, mangelt es bislang.

             

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