Die kommenden drei Wochen werden entscheidend sein, ob über der Antarktis ein Ozonloch aufreißt, das bisher noch nicht da gewesen ist. Das Schwinden des Schutzschildes über dem Südpol schreitet. Tiefstwerte werden erst Anfang Oktober erreicht.
Wenn die Zeit der Dunkelheit vorbei ist, kommt Bewegung in die Atmosphärenchemie: Das zeigt sich Jahr für Jahr in der Luft über der Antarktis und seit Jahrzehnten werden die tiefsten Werte zwischen Mitte September und Mitte Oktober erreicht. 22 Kilometer über dem antarktischen Kontinent wird durch chemische Reaktionen in der Stratosphäre das Ozon zerstört. Dadurch entsteht ein „Ozonloch“, wodurch die ultraviolette Strahlung ungebremst auf die Erdoberfläche kommt. Bei intakter Ozonschicht wird ein Gutteil der UVB-Strahlung ins Weltall reflektiert.
Minimum wird in der ersten Oktober-Hälfte erreicht
Von einem „Ozonloch“ ist dann die Rede, wenn die Konzentration des stratosphärischen Ozon auf weniger als 220 Dobson Units (DU) sinkt. Werte von weniger als 100 DU bedeuten, dass praktisch kein Ozon mehr vorhanden ist, Werte von mehr als 300 DU wiederum bedeuten den Normalzustand. Seit Mitte August und Freitag bewegen sich die Minimal-Konzentrationen von Ozon zwischen 107 und 144 DU, seit 5. September nur noch zwischen 115 und 107 DU. Es ist damit zu rechnen, dass diese Werte in den kommenden Wochen noch weiter sinken, auch unter 100 DU. Am wenigsten Ozon ist in der Atmosphäre Ende Septmber/Anfang Oktober vorhanden.
Vor zehn Tagen hatte das Ozonloch eine Ausdehnung von beinahe 30 Millionen Quadratkilometern – eine Fläche, in der Notrdamerika, Mexico und Brasilien Platz haben. Der exakte Wert an diesem 9. September lag bei 29,86 Millionen km². Allerdings: Das Ozonloch ist nie statisch, sondern ständig in Bewegung, sodass der Tages-Mittelwert geringer gewesen ist. 29,86 Mio km²: Diese Größe erreichte das Ozonloch davor nur einmal, und zwar im Jahr 2000, ebenfalls am 9. September.
Shanklin: „Angeheizter Treibhauseffekt“
Die Ausdehnung von mehr als 25 Millionen km² bedeutet, dass das Ozonloch auch über bewohnte Gebiete reicht – Teile Südamerikas, Australien, Neuseeland und Inseln. Die ungehindert zur Erde gelangende UV-Strahlung führt nicht nur bei Flora und Fauna zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen bzw. zu Ernterückgängen, sondern lässt auch beim Menschen mehr Melanome und Fälle von Hautkrebs auftreten. Im „news330“-Interview schätzt der Wissenschaftler Mark Parrington die heurige Situation nicht schlimmer ein als im Durchschnitt der vergangenen Jahre (news330-link am Artikelende).
Die Vorgänge in der Stratossphäre über der Antarktis hat erstmals Jonathan Shanklin, ein Wissenschaftler der British Antarctic Survey Ende der 1970er Jahre entdeckt. Die chemischen Vorgäge haben dann Paul Crutzen, Mario Molina und Frank Sherwood Rowland im detail beschrieben und den Zusammenhang mit den Fluor-Chlor-Kohlkenwasserstoffen hergestellt. Dafür erhielten sie später den Chemie-Nobelpreis.
Kurz nach der Entdeckung des Ozonlochs – 1979 – war dess Ausdehnung gerade einmal 100.000 km² groß (Anm.d.R.: etwas mehr als die Fläche von Österreich). 1987 ist das Ozonloch erstmals über 20 Mio. km² groß gewesen, die größten Ausdehungen wurde in den Jahren 2000, 2006, 2003, 2015 und 1998 gemessen. Die heurige Größenordnung ist auf dem besten Weg, unter die Top drei zu gelangen – wenn nicht überhaupt an die erste Stelle.
Zur derzeitigen Entwicklung sagt Shanklin auf Anfrage von „news330“: „Die Ausmaße des Ozonlochs sind sehr groß – für diese Jahreszeit. Zurückzuführen ist das in erster Linie auf die stabilen Verhältnisse in der Stratosphäre. Sie sind es, die es ermöglicht haben, dass sich stratosphärische Wolken gebildet haben, deren Ausbreitung überdurchschnittlich ist.“ Er ergänzt, dass das derzeitige Ausmaß des Ozon-Schwunds insgesamt noch nicht über dem Durchschnitt liege. Nicht zuletzt durch den angeheizten Treibauseffekt, der die Erderwärmung vorantreibt, kann sich die Ausdehnung des Gebiets ausweiten, in dem sich stratosphärische Wolken bilden.“
Mehr Industriechemikalien
Die chemischen Reaktionen, die zum Ozonloch führen, werden durch einen Mix aus Chemikalien (FCKW – Fluorchlor-Kohlenwasserstoffe) hervorgerufen, deren phase-out in den 1980er Jahren beschlossen worden ist. Was man damals allerdings nicht wusste: Sowohl FCKW als auch die Ersatz-Chemikalien haben ein hohes Treibhauspotential.
Der Klimawandel und die beschleunigte Erwärmung führt dazu, dass sich Stratosphäre und die darunter befindlichen Atmosphärenschichten stärker abschotten, wodruch es zu einem geringeren Austausch der Luftmassen kommt. Dadurch wird es in bodennahen Schichten wärmer und in der Stratosphäre kälter. Im „news330“-Interview deutet Mark Parrington an, dass der Rekord-El Niño-Effekt die klimatische Situation über der Antarktis verschärfen könnte.
Die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Vortex, ein starker Wind um die Antarktis, stärker ausprägt, wird durch diese Umstände höher. Dadurch verzögert sich ein Austausch mit anderer, wärmerer Luft, sodass das Ozonloch länger bestehen bleibt. Entschärft wird die Situation erst dann, wenn die Sonne über der Antarktis aufgeht, die Temperatur steigt und die Luftschichten in Bewegung kommen.
Obwohl die jetzigen Ausmaße des Ozonlochs vor allem die Folge von klimatischen Vorgängen sind, so spielt auch eine Rolle, dass der Rückgang der Chemikalien, die das Ozon zerstören, langsamer über die Bühne geht. Dafür sind vor allem Industriechemikalien verantwortlich: „Ozonabbauende Chemikalien wie Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄) oder bestimmte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) werden zwar nicht mehr in Kühlschränken und Schaumstoffen eingesetzt – in industriellen Prozessen dienen sie jedoch weiterhin als Ausgangsstoffe für moderne Kältemittel und Kunststoffe“, heißt es in einer Studie der „Eidgenössischen Materialprüfungs- und Versuchsanstalt für Industrie, Bauwesen und Gewerbe“, kurz: Empa. Hauptverantwortlich dafür sind Tetrachlorkohlenstoff (CCl₄) und bestimmte FCKWs, deren Einsatz zwar in Schäumen und Kühlschränken verboten sind, nicht aber in industriellen Prozessen. Außerdem entweichen mehr ozonschädigende Gase in die Atmosphäre nicht mehr zu 0,5 Prozent, wie ursprünglich angenommen, sondern in einem stärkeren Ausmaß. Tatsächlich werden 2,5% dieser Chemikalien bei der Produktion emittiert, zu 0,5% bei der Verteilung und 0,6% bei der Umwandlung zum Endprodukt; singesamt also 3,6%
Verzögerung bis in die 2070er Jahre
Mittlerweile sind auch weitere industrielle Anwendungen entstanden bzw. haben sich ausgeweitet – etwa der Einsatz von Hydrfluorolefine (Teflon) oder Polyvinylidenfluor, das bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt wird.
Vor diesem Hintergrund kommt EMPA-Atmosphärenforscher Stefan Reimann, Hauptautor der Studie, zum Schluss, dass sich die Erholung der Ozonschicht weiter verzögert – mit ihr sei nicht 2066 zu rechnen, sondern erst ab 2073 – mit einem Unsicherheitsfaktor von sechs bis elf Jahren. Abhängig ist das freilich, vom Tempo, in dem Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Mehr:
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- web-link NASA Ozonwatch
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- web-link Continuing industrial emission are delaying the recovery of the stratospheric ozone layer
