Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ozonschicht dünnt sich weiter aus

06.02.2018

Die lebenswichtige Ozonschicht nahm in den letzten Jahren über den dicht be-siedelten mittleren Breiten und den Tropen weiter ab, während sie sich an den Polen erholt. Das dokumentiert ein internationales Forscherteam im Fachjournal Atmospheric Chemistry and Physics.

Die Ozonschicht schützt das Leben auf der Erde vor energiereicher Strahlung. Als im 20. Jahrhundert zu viele ozonzerstörende chlor- und bromhaltige Kohlenwasserstoffe (z.B. FCKW) in die Atmosphäre gelangten, dünnte sich die Ozonschicht in der Stratosphäre, also in 15 bis 50 km Höhe, global aus. 1989 trat mit dem Montrealer Protokoll ein Verbot dieser langlebigen Substanzen in Kraft.


Ozon bildet sich durch Spaltung von Sauerstoff im Sonnenlicht hauptsächlich oberhalb 30 km Höhe in den Tropen und wird durch die atmosphärische Zirkulation rund um den Globus verteilt. Man vermutet, dass der Klimawandel das Muster dieser Strömungen verändert, so dass sich weniger Ozon bildet. Zudem werden sehr kurzlebige Chemikalien (VSLS) vermehrt emittiert und könnten verstärkt in die untere Stratosphäre gelangen und dort Ozon abbauen. (Grafik: ETH Zürich / IAC)

Um die Jahrtausendwende schien der Abbau des stratosphärischen Ozons gestoppt. Die Fachwelt ging bisher davon aus, dass sich die globale Ozonschicht bis Mitte Jahrhundert vollständig erholen wird.

Weitere Ausdünnung in der unteren Stratosphäre nachgewiesen

Ein internationales Team unter Leitung von Forschenden der ETH Zürich und des Physikalisch-Meteorologischen Observatorium Davos stellt nun Unerfreuliches fest: Trotz FCKW-Banns geht die Konzentration von Ozon im unteren Teil der Stratosphäre (15 bis 24 km), wo die Ozonschicht am dich-testen ist, zwischen Breiten von 60° S und 60° N weiter zurück. Der Nachweis gelang dem Team mit Hilfe von Satellitenmessungen der letzten drei Jahrzehnte und hochentwickelten statistischen Methoden. Über ihre Arbeit berichten die Wissenschaftler aktuell in Atmospheric Chemistry and Physics.

Gegenläufige Prozesse maskieren Trend

Ozon entsteht in der Stratosphäre hauptsächlich oberhalb 30 km über den Tropen und wird durch Luftströmungen um die Erde verteilt. Dass es sich in der unteren Stratosphäre weiter ausdünnt, überrascht die Wissenschaftler einerseits, denn ihre Modelle zeigen diesen Trend nicht, und FCKW nehmen weiterhin ab. Anderseits kommt der Befund aber auch nicht gänzlich unerwartet.

William Ball, Atmosphärenforscher an der ETH Zürich und Erstautor der Studie, erklärt: «Seit 1998 nimmt Ozon in der oberen Stratosphäre, also oberhalb etwa 30 km, als Folge des Montrealer Protokolls wieder deutlich zu. Auch über den Polregionen erholt sich die Stratosphäre». Die global gemittelte Ozonsäule blieb aber gemäss Messungen konstant, was in Fachkreisen als Indiz dafür gewertet wurde, dass Ozon in der unteren Stratosphäre zurückgehen könnte.

Nachweisen konnte man den negativen Trend bislang aber nicht. Das liegt mitunter daran, dass sich Ozon auch in der Troposphäre – unterhalb etwa 15 km – durch menschliche Aktivitäten vermehrt bildet. «Dieses anthropogene Ozon, das den Sommersmog verursacht, maskiert in den Satellitenmessungen zum Teil die stratosphärische Abnahme», so Ball.

Zirkulation und kurzlebige Chemikalien

Die Gründe für den anhaltenden Rückgang sind noch unklar. Die Autoren haben aber zwei mögliche Erklärungen: Zum einen verändert der Klimawandel das Muster der atmosphärischen Zirkulation, welche die Luft aus den Tropen schneller und tiefer polwärts transportiert, so dass weniger Ozon gebildet wird.

Zum anderen nehmen sehr kurzlebige, chlor- und bromhaltige Chemikalien («Very Short-Lived Substances», VSLS) zu und könnten vermehrt in die untere Stratosphäre gelangen, etwa durch intensivere Gewitterstürme. Ozonzerstörende VSLS sind teils natürlichen, teils grossindustriellen Ursprungs. Einige sind Ersatzstoffe für FCKW, zwar weniger ozonschädlich, aber nicht neutral. «Diese kurzlebigen Substanzen könnten ein unzureichend berücksichtigter Faktor in den Modellen sein», sagt Ball.

Ursachen und Schadenspotenzial klären

Welche Folgen der fortgesetzte Ozonschwund in der unteren Stratosphäre für Mensch und Ökosystem hat, lässt sich noch nicht abschätzen. Für Thomas Peter, ETH-Professor für Atmosphärenchemie und Mitautor der Studie, sind die Erkenntnisse zwar besorgniserregend, aber nicht alarmierend. «Der jetzt festgestellte Rückgang ist weit weniger stark als vor Inkrafttreten des Montrealer Protokolls. Dessen Wirkung ist unbestritten, wie die Trendumkehr in der oberen Stratosphäre und an den Polen belegt. Aber wir müssen die Ozonschicht und ihre Funktion als UV-Filter in den stark bevölkerten mittleren Breiten und in den Tropen im Auge behalten», sagt er.

Die Wissenschaftler wollen nun mit Hilfe globaler Klimamodelle die Ursachen für den fortgesetzten Ozonabbau in der unteren Stratosphäre klären.


Literaturhinweis

Ball W, Alsing J, Mortlock D, Staehelin J, Haigh J, Peter T, Tummon F, Stübi R, Stenke A, Anderson J, Bourassa A, Davis S, Degenstein D, Frith S, Froidevaux L, Roth C, Sofieva V, Wang R, Wild J, Yu P, Ziemke J, and Rozanov E. Evidence for a continuous decline in lower stratospheric ozone offsetting ozone layer recovery, Atmospheric Chemistry and Physics (2018) 18, 1379-1394, doi 10.5194/acp-18-1379-2018

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/02/rueckgang-...

Medienstelle ETH Zürich | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Januskopf des südasiatischen Monsuns
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Was das Eis der West-Antarktis vor 10.000 Jahren gerettet hat, wird ihr heute nicht helfen
14.06.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics