Ozon besteht aus drei Sauerstoffatomen (O₃). Es ist chemisch sehr reaktiv, führt beim Menschen zu Reizungen der Atemwege, schädigt Pflanzen und lässt Kunststoffe mürbe werden. In den unteren Regionen der Atmosphäre bis in eine Höhe von ungefähr 10 bis 15 Kilometern – der so genannten Troposphäre – entsteht Ozon durch komplexe photochemische Reaktionen. Zum Teil sind dies ganz natürliche Prozesse, mit zunehmender Luftverschmutzung bildet sich zusätzliches O₃ aber auch infolge intensiver Sonneneinstrahlung aus organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden (NO_x).

In den oberen, stratosphärischen Schichten hat Ozon die lebenswichtige Funktion eines Filters gegen die schädlichen ultravioletten Anteile der Sonnenstrahlung (UV-B und UV-C). Das gefürchtete Ozonloch entsteht hier vor allem durch die Reaktion mit Chlor- und Bromverbindungen, die im wesentlichen durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und andere halogenhaltige Stoffe in die Atmosphäre gelangen.

Chlor und Brom finden sich aber nicht nur in Luftschadstoffen, sondern können auch natürlicher Herkunft sein. So stammen diese, im arktischen Schnee nachweisbaren Halogene offenbar aus dem Salz der Meere. In jedem Frühjahr, wenn in dieser Region die Sonne aufgeht, kommt es zu jenen photochemischen Reaktionen, die zum Abbau des Ozons führen – und zwar in der Troposphäre. Auf die schützende Ozonschicht der Stratosphäre hat dies keine Auswirkungen.

Dieser Effekt ist schon seit geraumer Zeit bekannt, allerdings wusste man bisher nur wenig über die Quelle der Halogene. Paul Shepson vom Department of Chemistry der Purdue University und seine Kollegen fanden nun heraus, dass die Halogene in feinen Meerwassertröpfchen durch Wind und Wetter in die arktischen Regionen gelangen, wo sie schließlich im Schnee gebunden werden. Sobald im März die Sonne über den Horizont steigt, kommt es zur Freisetzung der Chlor- und Bromverbindungen. In der Gegend um den Stützpunkt der kanadischen Streitkräfte in Alert war dieser Zusammenhang deutlich messbar. Von Anfang Februar bis Ende März beobachteten die Forscher, dass die Chlor- und Bromkonzentrationen im Schnee abnahmen – während sie zur gleichen Zeit in der Atmosphäre anstiegen (Science vom 19. Januar 2001).

Was in den arktischen Regionen passiert, kann auch in den meeresfernen Bereichen auf den Kontinenten eine Rolle spielen. Zwar sind die Niederschläge hier nur in geringem Umfang salzig und versickern zudem rasch im Untergrund, dennoch kommt es bisweilen zu hohen Salzkonzentrationen. Im Winter, wenn die Streudienste unterwegs sind, könnten nach Meinung der Wissenschaftler durchaus maßgebliche Mengen der Halogene in die Atmosphäre gelangen. Für die Sommersmog-geplagte Umwelt dürfte dies indes kaum ein Trost sein.

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 5.12.2000
  "Schlüsselsubstanz für Ozon-Abbau erstmals gemessen"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 7.11.2000
  "Natürliche Gefahr für die Ozonschicht"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Brennpunkt-Thema vom 6.10.1999
  "Viel Wirbel um den anthropogenen Treibhauseffekt"
  
• Spektrum der Wissenschaft 11/95, Seite 70
  "Salzfinger im Ozean"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)