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Rekord-Verluste der Ozonschicht

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 06.04.2011 09:40

1987 wurde das Montreal-Protokoll verabschiedet, das die ozonzerstörenden Substanzen wie Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe oder Halone verbietet. Inzwischen wird die überwiegende Mehrzahl der geächteten Substanzen nicht mehr produziert und gebraucht, ein kleiner Rest folgt spätestens 2030. Dennoch werden immer wieder Rekord-Verluste der Ozonschicht gemessen. Auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien wurden die aktuellen Zahlen für den scheidenden arktischen Winter vorgelegt.

Die Ozonschicht über der Arktis ist so dünn wie niemals zuvor, seit man mit den Messungen begonnen hat. "In diesem Winter haben wir einen Verlust von etwa 40 Prozent beobachtet", erklärt Geir Braathen, Atmosphärenforscher bei der Welt-Meteorologie-Organisation WMO in Genf, auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien, "in früheren Wintern waren es schon bis zu 30 Prozent, doch dieser Wert ist ohne Beispiel."

Nordpolarer Wirbel, 20.03.11Von einem Ozonloch wollten die Forscher in Wien noch nicht sprechen. „Es sind erst vorläufige Daten, die wir noch prüfen müssen“, erklärte Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut in Potsdam. Die jüngsten in Wien präsentierten Messwerte waren vom 20. März. Sie stammten von drei Messstationen auf Spitzbergen, in Nordfinnland und in Sibirien und zeigten übereinstimmend hohe Ozonabbauraten. „Die Werte schwankten nur noch innerhalb eines engen Korridors von plus, minus zwei Prozent“, berichtete Florence Goutail vom französischen Forschungsrat CNRS. Die hohen Werte über der Antarktis wurden zwar nicht erreicht, doch für den Nordpol sind 40 Prozent ein Novum.

Die Rekordverluste wurden in 15 bis 22 Kilometern Höhe gemessen und entstanden im sogenannten Polaren Wirbel, einem großräumigen Windsystem, das sich jeden arktischen Winter bildet. Er bedeckt knapp ein Viertel des Polarkreises, ist aber anders als sein antarktischer Gegenpart sehr beweglich. „Der südliche Polarwirbel ist sehr stabil und in der Regel auch ziemlich konzentrisch über dem Südpol platziert“, erklärt Braathen, „der nördliche Polarwirbel dagegen ist länger gestreckt und bewegt sich im Laufe des Winters, so daß er mal Europa, mal Sibirien, mal Kanada bedeckt.“ Zu Zeiten der Rekord-Ozonverluste Ende März lag der Wirbel über Nordskandinavien, dem arktischen Ozean und Sibirien. Die Luftmassen innerhalb des Wirbel werden durch die Winde vom Rest der Atmosphäre abgeschirmt, so daß chemische Reaktionen wie der Ozonabbau ungestört ablaufen können.

Verursacher sind die berüchtigten halogenierten Kohlenwasserstoffe wie FCKW oder Halone, die mit dem Montreal Protokoll von 1987 geächtet wurden. "Das Protokoll ist ein Erfolg", so Braathen, "aber diese Stoffe haben eine ungeheure Lebensdauer von Dutzenden bis zu 100 Jahren." Allein um von der Erdoberfläche, wo sie freigesetzt werden, in die Stratosphäre zu gelangen, brauchen die Moleküle drei bis vier Jahre. Sie überstehen diese Reise durch eine im Grunde sehr reaktionsfreudige Atmosphäre, weil sie extrem reaktionsträge sind. "Das hat in den 20er-Jahren die Forscher ja so fasziniert", erklärt der WMO-Experte, "sie waren nicht brennbar und ungiftig, sie rochen nicht und reagierten praktisch mit nichts anderem." Erst in der Stratosphäre zeigten sie schädliche Eigenschaften. Die hohe Energie der dortigen UV-Strahlung brachte Reaktionsketten in Gang, an deren Ende der Ozonabbau stand. 

Polare StratosphärenwolkenAngesichts der Ausdauer der Moleküle wird auch lange Zeit nach ihrem Produktions- und Gebrauchsverbot noch mit Ozonabbau in der Stratosphäre zu rechnen sein. "Ihre Konzentration geht nur um ein Prozent pro Jahr zurück", berichtet Braathen, "also wird es viele Jahre dauern, bis wir ein Niveau erreicht haben, das keinen Ozonabbau mehr auslöst." Für mindestens die nächsten zehn Jahre, so die Erwartung des WMO-Wissenschaftlers, werden wir mit Rekordwerten beim Ozonabbau rechnen müssen. Denn unerwartet kamen die Werte nicht, die Forscher hatten schon lange mit etwas ähnlichem gerechnet.

Denn die Temperaturverhältnisse in der Stratosphäre begünstigten den Ozonabbau. "Wir hatten eine unglaublich lange Kälteperiode in der Stratosphäre", meint Farah Khosrawi vom Meteorologischen Institut der Universität Stockholm, "sie dauerte praktisch von November bis heute." Die Temperaturen waren dabei gar nicht auf ein Rekordtief gesunken, aber sie unterschritten eine kritische Schwelle, unterhalb der sich die sogenannten Polaren Stratosphärenwolken bilden, die für die Ozonabbau-Reaktionen ebenfalls nötig sind. Weil die Temperatur über Wochen und Monate so niedrig blieb, liefen die Reaktionen massiv ab.

Am Erdboden waren die Folgen durchaus spürbar. "Die UV-Strahlung war höher als normal und empfindliche Personen werden das auch gespürt haben", so Geir Braathen. Allerdings ist die Sonnenstrahlung im Spätwinter grundsätzlich nicht sehr stark, so dass die ausgedünnte Ozonschicht keine wirkliche Gefahr darstellt. Braathen rät Leuten mit empfindlicher Haut zu etwas stärkerem Sonnenschutz, wenn sie den Tag auf der Skipiste verbringen. Mehr sei nicht nötig.

Ohnehin zeichnet sich ein Ende des Ozonabbaus ab. "Unsere Vorhersagen zeigen, dass es noch ein paar Tage maximal ein, zwei Wochen dauern wird", so Braathen, "Ende April wird es vorbei sein." Dann ist die Sonne so hoch über den Horizont gestiegen, dass sich der Polare Wirbel in der Stratosphäre auflöst und die ozonarmen Luftmassen sich mit den anderen vermischen. Dann werden sich die Ozonwerte wieder normalisiert haben.

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