Erinnern Sie sich an das „Ozonloch“? Es ist ganz still und leise aufgewachsen!

Als wir jung waren, sahen wir in den Nachrichten oft Berichte zur „Ozonlochkrise“. Durch das Ozonloch gelangen schädliche ultraviolette Strahlen in die Atmosphäre, was das Risiko von Hautkrebs und Katarakten beim Menschen erhöht und sogar zum Aussterben einiger Arten führen kann.

In den letzten Jahren scheint es weniger Nachrichten über das Ozonloch zu geben, doch tatsächlich hat die Menschheit nie aufgehört, sich um die Wiederherstellung der Ozonschicht zu bemühen. Erst vor Kurzem erhielten wir endlich eine gute Nachricht: Die Ozonschicht ist dabei, sich zu erholen!

„Die Ozonschicht erholt sich stetig“, heißt es in einem Bericht eines Expertengremiums der Vereinten Nationen, der am 9. Januar bei einer Tagung der American Meteorological Society veröffentlicht wurde.

Der Bericht bestätigte, dass sich das Ozonloch über der Antarktis seit dem Jahr 2000 langsam schließt. Man geht davon aus, dass sich die globale Ozonschicht bis 2040 wieder auf den Stand von 1980 erholen wird, also auf den Stand vor dem Auftreten des Ozonlochs. Die Erholung der Ozonschicht in den Polarregionen wird zwar länger dauern, doch man kann sagen, dass ein Sieg in Sicht ist.

Die Wiederherstellung der Ozonschicht ist eine aufregende Neuigkeit. Einerseits muss sich die Menschheit keine Sorgen mehr über eine übermäßige UV-Belastung durch die Zerstörung der Ozonschicht machen. Andererseits beweist es aber auch, dass unsere Bemühungen zur Linderung der Klimakrise nicht völlig vergeblich sind.

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In unserem Schutzschirm ist ein Loch

Das Ozonloch ist eigentlich kein „Loch“; Der Begriff bezeichnet eine Abnahme der Dichte und Dicke der Ozonschicht.

Die Ozonschicht befindet sich in der Stratosphäre in einer Höhe von etwa 20 Kilometern. Es ist wie ein riesiger Sonnenschirm, der einen Teil der ultravioletten Strahlen der Sonne absorbiert und dadurch die ultraviolette Strahlung, die den Boden erreicht, reduziert.

Obwohl ultraviolette Strahlen bei der Synthese von Vitamin D helfen, haben sie auch eine starke „tödliche Kraft“ und können leicht Hautkrebs und Netzhauterkrankungen verursachen. Noch wichtiger ist, dass Menschen, Tiere und Pflanzen eine lange Evolution durchlaufen und sich an die durch die Ozonschicht geschützten ultravioletten Lichtwerte angepasst haben. Wird diese Schutzschicht plötzlich dünner oder verschwindet sie, wird die gesamte Biosphäre zerstört.

Sie haben vielleicht gehört, dass FCKW die Ozonschicht zerstören können, aber die wissenschaftliche Gemeinschaft wurde auf das Ozonschichtproblem erst durch einen anderen „Riss der Zeit“ aufmerksam, nämlich durch Überschallflugzeuge.

Im Jahr 1971 entdeckte der amerikanische Wissenschaftler Harold Johnston, dass Überschallflugzeuge eine Gefahr für die Ozonschicht darstellen könnten, da sie sich in ihrer Flughöhe knapp über der Ozonschicht befinden und die von ihnen produzierten Stickoxide den Ozonabbau katalysieren würden. Da die Entwicklung von Überschallflugzeugen zu dieser Zeit ein hochaktuelles Projekt war, erregte dieses Thema sofort große Aufmerksamkeit und führte zu einer Reihe von Studien zur Atmosphärenchemie.

Obwohl Überschallflugzeuge aus wirtschaftlichen Gründen allmählich aus der Geschichte verschwanden, waren diese Studien später von Nutzen.

Im Jahr 1985 stellte der britische Geophysiker Joseph Farman fest, dass die Dicke der Ozonschicht über der Antarktis seit den 1970er Jahren deutlich abgenommen hatte und das Ausmaß der Schäden weit über das hinausging, was die Wissenschaftler damals erwartet hatten.

Nach Untersuchungen kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Hauptursache für das Ozonloch die damals weit verbreiteten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) waren, die allgemein als Freon bekannt sind. Damals waren sie in Kühlschränken, Klimaanlagen, Parfüms und Pestiziden weit verbreitet. Sobald sie in die Luft gelangen und in die Stratosphäre aufsteigen, werden sie zu Katalysatoren für den Ozonabbau und es würde fast hundert Jahre dauern, bis sie im Wesentlichen vollständig zersetzt und verdaut wären.

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Freon, der Ozonkiller

In den 1820er Jahren erfanden die Menschen Freon, eine Substanz mit stabilen chemischen Eigenschaften und hoher Sicherheit für den menschlichen Körper. Früher wurde es häufig als Kühlmittel und Schaummittel verwendet. In der Vergangenheit wurde Freon in einigen Schaum-Haarsprays oder „Kältemitteln“ für Kühlschränke und Klimaanlagen verwendet.

Doch im Jahr 1974 entdeckten der mexikanische Chemiker Mario Molina, der amerikanische Chemiker Sherwood Rowland und andere den fatalen Fehler der FCKW: In die Umwelt freigesetzte FCKW wandern mit der Atmosphäre allmählich in die Ozonschicht, wo sie sich unter starker ultravioletter Strahlung zersetzen und dabei freie Chloratome freisetzen, die den Ozonabbau katalysieren.

Obwohl die Emissionen von Stoffen wie FCKW auf industrielle Aktivitäten zurückzuführen sind und sich hauptsächlich auf die nördliche Hemisphäre konzentrieren, ist die Ozonschicht über den Polarregionen am stärksten geschädigt. Der niederländische Atmosphärenchemiker Paul Crutzen fand heraus, dass dies auf die sehr niedrigen Temperaturen in den Polarregionen zurückzuführen ist, wodurch Wasser kondensiert und polare Stratosphärenwolken entstehen, die sich leicht mit Substanzen anreichern, die den Ozonabbau katalysieren können.

Stratosphärische Wolken über der Antarktis. Bildquelle: Wikipedia

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Der Mensch kann die Erde retten

Ähnlich wie die heutige Kontroverse um den Klimawandel wurde auch damals die Frage des Ozonlochs aufgeworfen: Ist das polare Ozonloch auf industrielle Aktivitäten des Menschen oder auf natürliche Schwankungen im Klimasystem zurückzuführen?

Freon wird in der Industrie häufig verwendet. Der Versuch, Freon einzuschränken, schadete den Interessen vieler Menschen und der gesamte Prozess stieß auf zahlreiche Hindernisse. Doch letztlich konnten die Wissenschaftler anhand von Beweisen nachweisen, dass die Hauptursache für das Ozonloch auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist.

Dank ihrer Bemühungen wurde 1987 das Montrealer Protokoll über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen, verabschiedet und trat am 1. Januar 1989 in Kraft. Angetrieben von diesem Protokoll begannen die Länder, schrittweise auf die Verwendung von FCKW-Kältemitteln zu verzichten und nach umweltfreundlicheren Alternativen zu FCKW zu suchen.

Für ihre Beiträge zum Schutz der Ozonschicht erhielten Molina, Rowland und Crutzen 1995 den Nobelpreis für Chemie. Bildquelle: nobelprize.org

Auch China trat 1991 dem Montrealer Protokoll bei und verbot am 1. Juli 2007 schließlich die Produktion von FCKW-Stoffen vollständig.

Der Prozess der Wiederherstellung der Ozonschicht verläuft keineswegs reibungslos. Im Frühjahr 2020 vergrößerte sich das Ozonloch über der Arktis zeitweise, und der Ozonverlust erreichte seinen höchsten Stand seit 2011. Analysen ergaben, dass dies auf einen zu dieser Zeit starken polaren Stratosphärenwirbel zurückzuführen war, der sehr niedrige Temperaturen aufwies, stabil und anhaltend war. Die im Wirbel gesammelten Halogenelemente fördern den Ozonabbau und die Existenz des Wirbels verhindert, dass Ozon aus anderen Bereichen strömt und diffundiert und die Lücken füllt.

Das plötzliche Auftreten des Ozonlochs (blauer Bereich) über der Arktis im März 2020. Das Team von Professor Hu Yongyun von der Peking-Universität glaubt, dass seine Entstehung mit den ungewöhnlich warmen Gewässern im Nordpazifik zwischen Januar und März 2020 zusammenhängen könnte. Bildquelle: Yan Xia, DOI: 10.1007/s00376-021-0359-9

Glücklicherweise haben sich die Bemühungen von Ländern auf der ganzen Welt, die fast ein halbes Jahrhundert gedauert haben, endlich ausgezahlt.

Der Bericht „Wissenschaftliche Bewertung des Ozonabbaus“ wird alle vier Jahre veröffentlicht. Der kürzlich veröffentlichte Bericht von 2022 ist die 10. Ausgabe und bestätigte schließlich, dass sich das Ozonloch über der Antarktis seit dem Jahr 2000 langsam schließt, wobei seine Fläche schrumpft und seine Tiefe zunimmt.

Die Bemühungen zur schrittweisen Einschränkung ozonschädigender Stoffe werden fortgesetzt. Der Bericht prognostiziert, dass das Ozonloch in der Antarktis bis 2066 und in der Arktis bis 2045 geschlossen sein wird, wenn die derzeitige Politik fortgesetzt wird. Der Schutz der Ozonschicht trägt nicht nur zum Schutz vor UV-Strahlen bei, sondern trägt auch zur Bekämpfung der globalen Erwärmung bei. Der Bericht zeigt, dass Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht die globale Erwärmung im Vergleich zu einem Szenario ohne Einschränkung der Verwendung von FCKW und HFKW um 0,5 bis 1 °C reduziert haben.

Noch wichtiger sei jedoch, dass „Maßnahmen zum Schutz der Ozonschicht ein Beispiel für Maßnahmen zum Klimaschutz seien“, sagte Petteri Taalas, Generalsekretär der Weltorganisation für Meteorologie (WMO). Da es dem Menschen gelungen ist, die Ozonschicht zu retten, ist das Klimaproblem durchaus lösbar, wenn nur genügend Entschlossenheit vorhanden ist. Dabei geht es nicht nur darum, die Erde zu retten, sondern auch die Menschheit selbst.

Quellen:

[1]https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/ozone-layer-recovery-track-helping-avoid-global-warming-05degc

[2]Weltorganisation für Meteorologie (WMO). Zusammenfassung. Wissenschaftliche Bewertung des Ozonabbaus: 2022, GAW-Bericht Nr. 278, 56 Seiten; WMO: Genf, 2022. [3]https://ozone.unep.org/system/files/documents/Scientific-Assessment-of-Ozone-Depletion-2022-Executive-Summary.pdf

[4]https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1995/press-release/

[5]http://www.gov.cn/gzdt/2007-06/27/content_663208.htm

https://www.unep.org/ozonaction/who-we-are/about-montreal-protocol

[6]Xia, Yan, et al. „Der rekordverdächtige Ozonverlust in der Arktis im Frühjahr 2020 ist wahrscheinlich auf Anomalien der warmen Meeresoberflächentemperatur im Nordpazifik zurückzuführen.“ Fortschritte in den Atmosphärenwissenschaften 38.10 (2021): 1723-1736. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-021-0359-9

Autorin: Maya Blue

Quelle: Guokr