Ozonloch über Nordpol möglich

9. Oktober 2006, 18:06
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Treibhausgase, die bodennahe Luft erwärmen, verursachen in höheren Sphären Abkühlung

Am 20. März 2005 war es am schlimmsten. Große Mengen Ozon hatten sich über der Arktis aufgelöst, die schädliche UV-Strahlung der Sonne drang bis Österreich vor. Die vermeintlich milde Frühlingssonne verursachte bei Menschen schon nach 20 Minuten einen Sonnenbrand.

Auf absehbare Zeit wird sich dies wohl nicht ändern. Denn gemäß einer neuen Studie wird der vom Menschen verursachte Ozonabbau in 15 bis 25 Kilometer Höhe noch zwei Generationen lang bestehen bleiben; obwohl Herstellung und Verwendung von Giftstoffen, die Ozon zerstören, seit 1987 verboten sind.

Bisher hatten die Wissenschafter vermutet, dass sich das Ozonloch bis 2050 wieder schließen könnte, weil sich die Menge der zerstörerischen Substanzen in der Luft immer mehr verringert. Forscher um Paul Newman von der Nasa berichten nun jedoch in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters (Bd. 33, L12814, 2006), dass es wesentlich länger dauern wird, bis dies geschieht: bis zum Jahr 2068.

Problem mit Brom

Newman und sein Team haben ein Computerprogramm erstellt, das die Entwicklung des Ozonlochs über der Antarktis in den vergangenen 27 Jahren korrekt nachbilden kann. Die Zukunftsprognose, die sie mithilfe dieses Programms errechnet haben, sei deshalb sehr zuverlässig, meinen die Forscher.

Katja Frieler und Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut in Potsdam (AWI) haben möglicherweise einen der Gründe gefunden, warum sich die Ozonschicht nur so langsam erholt: Ihren Ergebnissen zufolge greift Brom die Ozonschicht deutlich stärker an als vermutet (Geophysical Research Letters, Bd. 33, L10812, 2006). Die Substanz ist in Mitteln zur Schädlingsbekämpfung und Farbstoffen enthalten, stammt aber auch aus natürlichen Quellen, etwa dem Stoffwechsel von Algen.

Laut Newman dauert es auch länger als bisher gedacht, bis Fluorchlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) oder Brom in die Ozonschicht gelangen, denn die Stoffe nehmen bei ihrem Aufstieg einen Umweg über die Tropen. An den Polen greifen die FCKWs das Ozon dann an, denn nur dort ist es kalt genug: Bei einer Lufttemperatur unter minus 78 Grad Celsius gefrieren Salpetersäure Schwefelsäure und Wasser zu so genannten polaren Stratosphärenwolken, die Ozon zersetzen. Im Sommer lösen sich diese Wolken wieder auf, das Ozonloch schließt sich.

Diese 78-Grad-Grenze ist der Grund dafür, dass Nord- und Südpol unterschiedlich stark von Ozonverlust betroffen sind: Über der Antarktis ist es jeden Winter deutlich kälter als minus 78 Grad. In der arktischen Stratosphäre hingegen liegen die Wintertemperaturen normalerweise nahe am kritischen Wert.

In den nächsten Jahren könne sich jedoch auch über der Arktis ein Ozonloch bilden, warnt Rex. Dann wäre Europa häufiger verstärkter UV-Strahlung ausgesetzt. "In den jüngsten Jahren bildeten sich dreimal so viele Stratosphärenwolken über der Arktis wie in den 1970er-Jahren", berichtet Rex. Die Ursache dafür ist die Abkühlung der arktischen Stratosphäre in den vergangenen 40 Jahren; sie gibt den Wissenschaftern Rätsel auf.

Sicher scheint zu sein, dass Abgase aus Autos und Fabriken zum Temperatursturz beigetragen haben: Treibhausgase, die bodennahe Luft erwärmen, verursachen in höheren Sphären Abkühlung. Doch dieser "umgekehrte Treibhauseffekt" erklärt nur einen Teil der Abkühlung.

Der Zustand des Ozonlochs lässt sich nur schwer beurteilen. Selbst wenn es sich langsam schließen sollte, wäre das zunächst kaum nachzuweisen. Denn die Menge an Ozon variiert auch natürlicherweise recht stark.

Hoffnungsschimmer

Elizabeth Weatherhead von der University of Colorado und Signe Andersen vom Dänischen Meteorologischen Institut bezweifeln sogar, dass die Ozonschicht jemals wieder auf das Niveau der 1970er-Jahre anwachsen könnte. Denn manche Modelle zeigten, dass die Ozonschicht aufgrund von Änderungen der Temperaturen und der Luftströmungen permanent ausgedünnt bleibe.

Immerhin gibt es einen kleinen Hoffnungsschimmer: In den obersten Ausläufern der Ozonschicht ist die natürliche Variabilität gering, Entwicklungen sind dort leichter nachweisbar. In dieser Region, berichtet Markus Rex, habe sich in den vergangenen Jahren vermehrt Ozon angesammelt. (Axel Bojanowski aus Hamburg, DER STANDARD, Print-Ausgabe, 21.7.2006)

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