Rückgang ozonabbauender Treibhausgase in der Atmosphäre

Für Empa-Wissenschaftler Stefan Reimann stellt die Studie einen «Meilenstein in der Geschichte der Massnahmen zur Eindämmung des Ozonlochs dar, da nun sogar die Ersatzprodukte der noch deutlich stärker ozonabbauenden FCKW abnehmen".
(c) Empa

Internationales Umweltabkommen zeigt Wirkung.

Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams, die heute in der Fachzeitschrift «Nature Climate Change» veröffentlicht wurde, zeigt einen Rückgang von Chemikalien, die die Ozonschicht der Erde zerstören, und bestätigt damit den Erfolg von internationalen Regelungen zur Begrenzung der Herstellung und Verwendung derartiger Schadstoffe. Zentrale Messungen wurden unter anderem von Empa-Wissenschaftlern auf der hochalpinen Forschungsstation Jungfraujoch durchgeführt.

Die von Forschern der «University of Bristol» geleitete Studie, die heute in der Fachzeitschrift «Nature Climate Change» veröffentlicht wurde, zeigt zum ersten Mal einen bemerkenswerten Rückgang des atmosphärischen Gehalts an ozonabbauenden Stoffen, den sogenannten teilhalogenierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen (HFCKW). Diese HFCKW sind zudem potente Treibhausgase, so dass ihre Reduzierung auch die globale Erwärmung verringern dürfte.

Das Montreal-Protokoll wurde 1987 vereinbart, um die Produktion und Verwendung von ozonabbauenden Stoffe zu kontrollieren, die früher bei der Herstellung von Hunderten von Produkten wie Kühlschränken, Aerosolsprays, Schaumstoffen und Verpackungen weit verbreitet waren. HFCKW wurden als Ersatz für die zuvor verwendeten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) entwickelt. Während die Produktion von FCKW seit 2010 weltweit verboten ist, wird die Produktion und Verwendung von HFCKW derzeit noch weltweit schrittweise heruntergefahren, was bis 2040 abgeschlossen sein soll. Sie werden durch nicht ozonabbauende Fluorkohlenwasserstoffe (HFKW) und andere Verbindungen ersetzt.

«Die Ergebnisse sind sehr ermutigend. Sie unterstreichen, wie wichtig es ist, internationale Protokolle zu erstellen und einzuhalten“, sagt der Hauptautor der Studie, Luke Western von der «University of Bristol. «Ohne das Montreal-Protokoll wäre dieser Erfolg nicht möglich gewesen. Es ist also eine Bestätigung der multilateralen Verpflichtungen zur Bekämpfung des stratosphärischen Ozonabbaus, die sich auch auf die Bekämpfung des vom Menschen verursachten Klimawandels auswirkt.»

Rückgang schneller als erwartet

Die internationale Studie zeigt, dass die Gesamtmenge des ozonschädigenden Chlors in allen HFCKWs im Jahr 2021 einen Höchststand erreicht hat. Da es sich bei diesen Verbindungen auch um starke Treibhausgase handelt, erreichte ihr Beitrag zum Klimawandel in diesem Jahr ebenfalls einen Höchststand. Dieser Höchststand trat indes fünf Jahre früher ein als im letzten Ozonbericht von 2022 prognostiziert. Obwohl der Rückgang zwischen 2021 und 2023 nur weniger als 1% betrug, zeigt er doch, dass sich die HFCKW-Emissionen in die richtige Richtung bewegen. Für Empa-Wissenschaftler und Co-Autor Stefan Reimann stellt die Studie denn auch ein «Meilenstein in der Geschichte der Massnahmen zur Eindämmung des Ozonlochs dar, in der wir erstmals zeigen konnten, dass nun sogar die Ersatzprodukte der noch deutlich stärker ozonabbauenden FCKW abnehmen – und das sogar fünf Jahre früher als erwartet.» Dies sei nur durch eine kontinuierliche Verschärfung der internationalen Protokolle und deren Überprüfung mit Hilfe atmosphärischer Messungen, etwa auf dem Jungfraujoch, möglich geworden, so der Empa-Forscher.

Die Ergebnisse beruhen auf hochpräzisen Messungen an weltweit verteilten Atmosphärenobservatorien, die Daten des «Advanced Global Atmospheric Gases Experiment» (AGAGE) und der «National Atmospheric and Oceanic Administration» (NOAA) nutzen, darunter auch die hochalpine Forschungsstation auf dem Jungfraujoch, in der Empa-Wissenschaftler ihre atmosphärischen Untersuchungen an zahlreichen Luftfremdstoffen durchführen. «Wir verwenden hochempfindliche Messtechniken und sorgfältige Messprotokolle, um die Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit dieser Beobachtungen weltweit zu gewährleisten», sagt Co-Autor Martin Vollmer, Atmosphärenforscher an der Empa.

Co-Autor und NOAA-Wissenschaftler Isaac Vimont fügte hinzu: «Diese Studie unterstreicht die Notwendigkeit, bei der Umweltüberwachung wachsam und proaktiv zu bleiben, um sicherzustellen, dass andere ozonabbauende Substanzen und Treibhausgase einem ähnlichen Trend folgen, was dazu beitragen wird, unseren Planeten für künftige Generationen zu schützen.»

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Martin Vollmer
Luftfremdstoffe / Umwelttechnik
Tel. +41 58 765 4242
martin.vollmer@empa.ch

Originalpublikation:

LM Western, JS Daniel, MK Vollmer, S Clingan, M Crotwell, PJ. Fraser, AL Ganesan, B Hall, CM Harth, PB Krummel, J Mühle, S O’Doherty, PK Salameh, KM Stanley, S Reimann, I Vimont, D Young, M Rigby, RF Weiss, RG Prinn, SA Montzka; Global Reduction in Harmful Greenhouse Gases and Ozone-Depleting Substances: Success of Montreal Protocol Confirmed; Nature Climate Change (2024); DOI: 10.1038/s41558-024-02038-7

https://www.empa.ch/web/s604/decline-in-greenhouse-gases

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Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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