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ATMOSPHÄRE: Das Ozon schwindet doch

Bisher glaubte man, die lebenswichtige Ozonschicht erhole sich dank des Verbots schädigender Chemikalien. Nun zeigt eine ETH-Studie, dass sich das Ozon in der unteren Stratosphäre weiter ausdünnt.
Bruno Knellwolf
Die ausgedünnte, lebenswichtige Ozonschicht, die uns vor UV-Strahlen schützt, hat sich erholt. Doch nicht in allen Schichten der Stratosphäre. (Bild: Fotolia)

Die ausgedünnte, lebenswichtige Ozonschicht, die uns vor UV-Strahlen schützt, hat sich erholt. Doch nicht in allen Schichten der Stratosphäre. (Bild: Fotolia)

Bruno Knellwolf

Der Begriff Ozon verwirrt viele. Im Sommer werden wir des öftern gewarnt, das Joggen wegen des Ozons doch besser bleiben zu lassen. Ozon als Schadstoff, der uns in der Troposphäre, also in Bodennähe, Kopf- und Halsweh macht. Doch neben dem bösen Ozon gibt es auch das gute, lebenswichtige O3. Denn die Ozonschicht in der Stratosphäre, in einer Höhe zwischen 15 und 50 Kilometern über der Erde, schützt uns vor der gefährlichen und energiereichen UV-Strahlung der Sonne. Ozon entsteht in der Stratosphäre hauptsächlich oberhalb 30 Kilometer über den Tropen, also dort wo die Sonneneinstrahlung am höchsten ist. Danach wird das dort produzierte Ozon durch Luftströmungen um die Erde verteilt.

In den 1980ern stellten die Wissenschafter allerdings fest, dass sich diese Ozonschicht in der Stratosphäre global ausdünnt, weil zu viele ozonzerstörende chlor- und bromhaltige Kohlenwasserstoffe, in erster Linie FCKW, in die Atmosphäre gelangten. Vor allem wegen des Treibmittels in Spraydosen. Um das Ozonloch zu stoppen, wurden 1989 mit dem Montrealer Protokoll diese langlebigen Sub-stanzen verboten.

Ozon nimmt seit 1998 wieder zu

Mit einigem Erfolg, um die Jahrtausendwende schien der Abbau gestoppt. Seit 1998 nahm Ozon in der oberen Stratosphäre wieder deutlich zu, und auch über den Polregionen erholte sich die Stratosphäre. «Ohne Montrealer Protokoll wäre es zu einer Katastrophe gekommen. Bis 2060 wäre nur noch ein Drittel des schützenden Ozons verblieben», sagt Jonathan Staehelin, emeritierter Professor am ETH-Institut für Atmosphäre und Klima in Zürich und Mitautor einer ETH-Studie, die Erschreckendes zeigt.

War die Fachwelt bis anhin davon ausgegangen, dass sich die globale Ozonschicht bis Mitte dieses Jahrhunderts ganz erholt, zeigt die internationale Studie unter Leitung von William Ball von der ETH Zürich nun, dass trotz des Banns von FCKW die Konzentration von Ozon im unteren Teil der Stratosphäre, also in der Höhe von 15 bis 24 Kilometern, weiter zurückgeht. Genau dort, wo die Ozonschicht generell am dichtesten ist.

Da stellt sich die Frage, wa­rum man das erst heute bemerkt hat. «Bis jetzt hat niemand genauer hingeschaut. Und zum anderen hat das Team um William Ball eine sehr gute Analyse der Satellitendaten gemacht, mit denen es diesen Bereich der unteren Stratosphäre mit grosser Variabilität genau untersuchen konnte», sagt Staehelin. Den ETH-Forschern ist eine bessere Auswertung der bis in die 80er-Jahre zurückgehenden Daten gelungen, welche das Unerfreuliche nun deutlich macht. Nachweisen konnte man die fortschreitende Ausdünnung in der unteren Stratosphäre bisher auch nicht, weil sich das böse Ozon in der Troposphäre durch menschliche Aktivitäten bildet. Dieser Sommersmog hat die Satelliten-Messungen beeinflusst und das Fehlen des Ozons in der unteren Stratosphäre kompensiert und kaschiert.

Keine Erklärung für fehlende Erholung

Warum sich das Ozon in der unteren Stratosphäre nicht erholt, wissen die Forscher nicht. Sie haben zwei mögliche Erklärungen: Zum einen der Klimawandel, welcher das Muster der atmosphärischen Zirkulation, also die Verteilung des Ozons durch die Luftströme, verändert. Die Luft aus den Tropen, wo das Ozon entsteht, wird schneller und tiefer polwärts transportiert. Es könnte sein, dass der Klimawandel nicht nur für Hitze und mehr Niederschlag in der Troposphäre sorgt, sondern auch die Stratosphäre beeinflusst.

Zum zweiten nehmen kurzlebige chlor- und bromhaltige Chemikalien, Very Short-Lives Substances (VSLS) genannt, zu und können vermehrt in die untere Stratosphäre gelangen. «Das sind sehr reaktive Substanzen, welche durch Gewitter direkt in die untere Stratosphäre transportiert werden», sagt Staehelin. «Chemikalien, die in der Industrie verwendet werden. Deren Konzentration hat zugenommen in den vergangenen Jahren». Unklar ist aber, ob das wirklich der Grund für die Ausdünnung des Ozons ist.

Wie man auch die Folgen der weiteren Ausdünnung des Ozons für Mensch und Ökosystem nicht voraussagen kann. «Ich glaube nicht, dass es schlimmer wird als Mitte der 1990er-Jahre, als wir die grösste Ozon-Ausdünnung in der Stratosphäre hatten», sagt der Zürcher ETH-Titular-Professor Johannes Staehelin. «Aber weil wir nicht genau wissen, was vorgeht, müssen wir nun genau hinschauen.»

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