Ozonschicht dünnt sich weiter aus

Die Ozonschicht sch¨¹tzt das Leben auf der Erde vor energiereicher Strahlung. Als im 20. Jahrhundert zuviele ozonzerst?rende chlor- und bromhaltige Kohlenwasserstoffe (z.B. FCKW) in die Atmosph?re gelangten, d¨¹nnte sich die Ozonschicht in der Stratosph?re, also in 15 bis 50 km H?he, global aus. 1989 trat mit dem Montrealer Protokoll ein Verbot dieser langlebigen Substanzen in Kraft.

Um die Jahrtausendwende schien der Abbau des stratosph?rischen Ozons gestoppt. Die Fachwelt ging bisher davon aus, dass sich die globale Ozonschicht bis Mitte Jahrhundert vollst?ndig erholen wird.

Weitere Ausd¨¹nnung in der unteren Stratosph?re

Ein internationales Team unter Leitung von Forschenden der ETH Z¨¹rich und des Physikalisch-Meteorologischen Observatorium Davos stellt nun Unerfreuliches fest: Trotz FCKW-Banns geht die Konzentration von Ozon im unteren Teil der Stratosph?re (15 bis 24 km), wo die Ozonschicht am dichtesten ist, zwischen Breiten von 60¡ã S und 60¡ã N weiter zur¨¹ck. Der Nachweis gelang dem Team mit Hilfe von Satellitenmessungen der letzten drei Jahrzehnte und hochentwickelten statistischen Methoden. ?ber ihre Arbeit berichten die Wissenschaftler aktuell in externe Seite Atmospheric Chemistry and Physics.

Gegenl?ufige Prozesse maskieren Trend

Ozon entsteht in der Stratosph?re haupts?chlich oberhalb 30 km ¨¹ber den Tropen und wird durch Luftstr?mungen um die Erde verteilt. Dass es sich in der unteren Stratosph?re weiter ausd¨¹nnt, ¨¹berrascht die Wissenschaftler einerseits, denn ihre Modelle zeigen diesen Trend nicht, und FCKW nehmen weiterhin ab. Anderseits kommt der Befund aber auch nicht g?nzlich unerwartet. William Ball, Atmosph?renforscher an der ETH Z¨¹rich und Erstautor der Studie, erkl?rt: ?Seit 1998 nimmt Ozon in der oberen Stratosph?re, also oberhalb etwa 30 km, als Folge des Montrealer Protokolls wieder deutlich zu. Auch ¨¹ber den Polregionen erholt sich die Stratosph?re?. Die global gemittelte Ozons?ule blieb aber gem?ss Messungen konstant, was in Fachkreisen als Indiz daf¨¹r gewertet wurde, dass Ozon in der unteren Stratosph?re zur¨¹ckgehen k?nnte.

Nachweisen konnte man den negativen Trend bislang aber nicht. Das liegt mitunter daran, dass sich Ozon auch in der Troposph?re ¨C unterhalb etwa 15 km ¨C durch menschliche Aktivit?ten vermehrt bildet. ?Dieses anthropogene Ozon, das den Sommersmog verursacht, maskiert in den Satellitenmessungen zum Teil die stratosph?rische Abnahme?, so Ball.

Zirkulation und kurzlebige Chemikalien

Die Gr¨¹nde f¨¹r den anhaltenden R¨¹ckgang sind noch unklar. Die Autoren haben aber zwei m?gliche Erkl?rungen: Zum einen ver?ndert der Klimawandel das Muster der atmosph?rischen Zirkulation, welche die Luft aus den Tropen schneller und tiefer polw?rts transportiert, so dass weniger Ozon gebildet wird (siehe Abbildung).

Zum anderen nehmen sehr kurzlebige, chlor- und bromhaltige Chemikalien (?Very Short-Lived Substances?, VSLS) zu und k?nnten vermehrt in die untere Stratosph?re gelangen, etwa durch intensivere Gewitterst¨¹rme. Ozonzerst?rende VSLS sind teils nat¨¹rlichen, teils grossindustriellen Ursprungs. Einige sind Ersatzstoffe f¨¹r FCKW, zwar weniger ozonsch?dlich, aber nicht neutral. ?Diese kurzlebigen Substanzen k?nnten ein unzureichend ber¨¹cksichtigter Faktor in den Modellen sein?, sagt Ball.

Ursachen und Schadenspotenzial kl?ren

Welche Folgen der fortgesetzte Ozonschwund in der unteren Stratosph?re f¨¹r Mensch und ?kosystem hat, l?sst sich noch nicht absch?tzen. F¨¹r Thomas Peter, ETH-Professor f¨¹r Atmosph?renchemie und Mitautor der Studie, sind die Erkenntnisse zwar besorgniserregend, aber nicht alarmierend. ?Der jetzt festgestellte R¨¹ckgang ist weit weniger stark als vor Inkrafttreten des Montrealer Protokolls. Dessen Wirkung ist unbestritten, wie die Trendumkehr in der oberen Stratosph?re und an den Polen belegt. Aber wir m¨¹ssen die Ozonschicht und ihre Funktion als UV-Filter in den stark bev?lkerten mittleren Breiten und in den Tropen im Auge behalten?, sagt er.

Die Wissenschaftler wollen nun mit Hilfe globaler Klimamodelle die Ursachen f¨¹r den fortgesetzten Ozonabbau in der unteren Stratosph?re kl?ren.