Atmosphärenchemie: Ozonloch kleiner als erwartet

Nach der Rekordausdehnung von 2006 ist das diesjährige Ozonloch über der Antarktis kleiner ausgefallen als üblich, zeigen Daten des Umweltsatelliten Envisat. Dies sei jedoch noch kein Anzeichen einer langfristigen Erholung, mahnt Ronald van der A vom Königlichen Niederländischen Meteorologischen Institut, sondern auf natürliche Schwankungen zurückzuführen.

Ozonloch 2006 und 2007 | Ein Vergleich des antarktischen Ozonlochs von 2006 mit dem diesjährigen zeigt den dramatischen Unterschied – ausgelöst durch natürliche Schwankungen in der Stärke des Polarwirbels, der 2007 die Vermischung mit wärmerer Luft und damit einen verminderten Abbau ermöglichte.

Das diesjährige Ozonloch umfasst 24,7 Millionen Quadratkilometer und damit etwa die Fläche von Nordamerika. Für den Rückgang um dreißig Prozent gegenüber dem Rekordwert vom Vorjahr machen die Forscher unter anderem höhere Temperaturen verantwortlich. So lag das Loch dieses Jahr nicht über dem Südpol zentriert und geriet daher in den Einflussbereich wärmerer Luftschichten. Der Ozonabbau startet aber erst bei Temperaturen unter minus 78 Grad Celsius.

Im antarktischen Winter verhindern die Winde des Polarwirbels einen Luftmassenaustausch mit den gemäßigten Breiten. Es bilden sich polare Stratosphärenwolken, deren Eiskristalle eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der ozonzerstörenden Halogenradikale spielen: Sie binden Stickstoffoxide, die die aggressiven Chlor-Verbindungen unschädlich machen können. Kehrt mit dem antarktischen Frühling die UV-Strahlung der Sonne zurück, werden diese Chlor-Substanzen sofort in Radikale zerlegt, während die neutralisierenden Stickstoff-Verbindungen erst mit dem allmählichen Abtauen der Stratosphärenwolken wieder verfügbar werden.

Ozonloch: Jährliche Schwankungen | Diese Zeitserie des mittleren Ozonabbaus in der jeweils letzten Septemberwoche demonstriert den Einfluss natürlicher Schwankungen. Bis die Auswirkungen des Montreal-Protokolls greifen, die den Ausstoß der ozonschädigenden FCKW und Halone begrenzen, werden noch Jahrzehnte vergehen.

Bei einem sehr ausgeprägten Polarwirbel wie im Jahr 2006 und entsprechend starker Abkühlung innerhalb des Wirbels zeigt sich dann ein massiver Ozonabbau, fällt die Schranke geringer aus wie im Jahr 2007, bildet sich ein kleineres Loch. Eine tatsächliche Erholung auf Grund der reduzierten Emissionen von FCKW und Halonen, welche ozonzerstörende Halogene in die Stratosphäre bringen, wird dagegen noch Jahrzehnte auf sich warten lassen – erste Erfolge des Montreal-Protokolls, das die Freisetzung dieser Stoffe reguliert, zeigen sich bislang nur in der Abnahme beziehungsweise Stagnation ihrer Konzentrationen in der Troposphäre.

Dabei bietet der Mechanismus der Ozonzerstörung, der als weit gehend verstanden galt, offenbar noch Überraschungen. Erst kürzlich hatten US-amerikanische Forscher aus Labormessungen geschlossen, die Entstehung der Chlor-Radikale laufe erheblich langsamer ab als bislang vermutet. Als Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Potsdam diese Ergebnisse in ein Modell zum Ozonabbau fütterte, ließen sich nur noch vierzig Prozent des bislang beobachteten Rückgangs mit dem angenommenen Prozess erklären. Auf welche Weise der Rest zustande kommt, ist noch offen. Die Laborergebnisse wurden bislang allerdings noch nicht von anderen Arbeitsgruppen bestätigt. (af)