Schneller Abbau der Ozonschicht in kalten Wintern

Der Abbau der Ozonschicht über der Arktis läuft in kalten Wintern schneller ab, als bislang erklärt werden kann.

Dies ist das Ergebnis einer gemeinsamen Veröffentlichung von Wissenschaftlern des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) in Potsdam, des Jet Propulsion Laboratory in Los Angeles und des Naval Research Laboratory in Washington. Sie wurde von der American Geophysical Union (AGU) als besonderes Forschungsergebnis nominiert und für die Titelseite der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ ausgewählt.

Ozonschicht in Gefahr

Die Ozonschicht in 20 bis 30 Kilometer Höhe filtert einen großen Teil der lebensfeindlichen UV-Strahlung der Sonne und ermöglicht das Leben auf der Erde. Eine besondere Rolle in der globalen Bilanz spielen Ozon abbauende Reaktionen, die sich in jedem Winter in den großen Tiefdruckgebieten der polaren Atmosphäre abspielen. Verantwortlich für den Ozonverlust über der Arktis sind Abbauprodukte von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW), tiefe Temperaturen in der Stratosphäre (etwa 12 bis 40 Kilometer über der Erde) sowie das Sonnenlicht. Die extreme Kälte im polaren Winter wandelt dabei zunächst Abbauprodukte von FCKWs in sehr reaktive Ozon zerstörende Substanzen um. Der eigentliche Ozonabbau sollte nach derzeitigem Wissensstand aber erst im intensiven Sonnenlicht des Frühjahrs effektiv ablaufen: also nicht inmitten des dunklen arktischen Winters!

Erhebliche Ozonverluste auch im Winter

Um die jahreszeitliche Entwicklung des Ozonabbaus genau zu messen, organisierte das AWI während des letzten Jahrzehnts mehrere internationale Messkampagnen. Hierzu wurden tausende von Ozonsonden von einem Netzwerk von etwa 35 Messstationen in der Arktis gestartet. Die Sonden bestehen aus einem kleinen Ozonsensor, der an einem Helium gefüllten Ballon bis in eine Höhe von etwa 30 Kilometern aufsteigt. In der jetzt als Titelstory in den „Geophysical Research Letters“ publizierten Studie wurden diese Messungen mit Modellberechnungen und Daten zweier amerikanischer Satelliten kombiniert. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in seinem Atmosphärenforschungsprogramm 2000 geförderten Arbeiten zeigen, dass es, entgegen vergangener Annahmen, bereits im Dämmerlicht des arktischen Januars, wenn die Sonne nach der Polarnacht gerade wieder über den Horizont steigt, zu erheblichen Ozonverlusten kommt.

FCKWs haben noch immer starken Einfluss auf die Ozonschicht

Nach derzeitigem Wissensstand können die Gründe für diese Abbauraten jedoch noch nicht genau benannt werden. „Wie diese Prozesse auch beschaffen sein mögen, vieles deutet darauf hin, dass auch dieser zusätzliche Ozonverlust in Zusammenhang mit den FCKWs und anderen vom Menschen gemachten Halogenverbindungen steht“, sagt Dr. Markus Rex von der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts. Die Produktion dieser Substanzen ist zwar inzwischen weltweit nahezu verboten, sie werden aber auf Grund ihrer langen Lebensdauer noch einige Jahrzehnte in der Atmosphäre verbleiben.