Die Überwachung des Ozonabbaus über der Arktis

Der Ozonverlust über der Arktis kann eine Bedrohung für das Leben von Tieren und Pflanzen an der Oberfläche in den nördlichen mittleren Breiten darstellen. Die wahre Natur und das Ausmaß dieses Naturproblems können nur durch Überwachung und Modellierung genau beurteilt werden.

Mitte der 80er-Jahre des vergangenen Jahrhunderts entdeckten europäische Wissenschaftler ein Loch in der stratosphärischen Ozonschicht über der Antarktis. Die Zerstörung von stratosphärischem Ozon durch vom Menschen hergestellte Substanzen verursacht erhöhte Werte schädlicher ultravioletter Sonneneinstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft. Zwar wurden Emissionssenkungen dieser Substanzen umgesetzt, es wird aber noch einige Zeit dauern, bis die Auswirkungen dieser Senkungen spürbar werden.

In jedem Winter entwickelt sich auch über der Arktis ein Ozonloch, ähnlich dem über der Antarktis. EESD finanzierte das QUILT-Projekt zur Beurteilung der Veränderlichkeit des Ozonlochs über der Arktis. Unter Nutzung der kompletten Ozonsäulen-Messungen des Instrumentationsnetzes SAOZ (Système D’Analyse par Observations Zénithales) schätzte der französische Service d’Aéronomie den gesamten Ozonverlust der letzten drei Winterperioden: 2001-2002, 2002-2003 und 2003-2004.

Ozonvernichtung wird teilweise durch meteorologische Parameter wie Temperatur und Polare Stratosphärenwolken (PSW) verursacht. Folglich fürhte der relativ milde Winter 2001-2002 zu nur 10% Ozonverlust, wohingegen die Reduzierung im bedeutend kälteren Winter 2002-2003 viel ernster (23%) war.

Das Höhenwindfeld dient darüber hinaus auch zur Isolierung und Modifizierung der Form der ozonarmen Luftmassen. Wenn das Ozonloch auf die Polarregion eingegrenzt wird, in die das Sonnenlicht während des Winters nicht vordringt, ist die Gefahr für das Leben an der Oberfläche minimal. Jedoch kann sich das Ozonloch unter bestimmten Umständen, wie sie im Winter 2003-2004 auftraten, in südliche Richtung über sonnenbeschienene Regionen ausdehnen.

Auch die Bewertung von Prognose-Softwaretools fand im Rahmen von QUILT statt. Es wurden zwei dreidimensionale Chemie-Transport-Modelle (CTM) – REPROBUS und SLIMCAT – auf alle arktischen Winterperioden ab derjenigen von 1993-1994 angewandt. So konnte sichergestellt werden, dass eine Vielzahl meteorologischer Bedingungen abgedeckt wurde. Beide Modelle bewiesen ihre Eignung zur genauen Vorhersage der Menge des Ozonverlustes und stellen somit wertvolle Tools für die kommenden Jahre dar.