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Lexikon der Chemie: Ozon-Loch

Ozon-Loch, bezeichnet die Abnahme der für das Leben wichtigen Ozon-Schicht in der Stratosphäre. Harte, kurzwellige UV-Strahlung (λ < 300 nm) ist für das Leben auf der Erde schädlich (Hautkrebs, Verringerung der Sauestoffproduktion von Meeresalgen etc.). In großen Höhen der Erdatmosphäre wird UV-Licht mit λ = 200 nm von N2 und O2 und in mittleren Höhen durch Ozon (200 nm ≤ λ ≤ 300 nm) absorbiert. Ozon wird in der Erdatmosphäre dort gebildet, wo kurzwelliges Licht (λ = 240 nm) auf Disauerstoff trifft: O2 → 2 O; O + O2 → O3. Das gebildete Ozon kann durch Photolyse oder durch Reaktion mit weiteren O-Atomen wieder zerstört werden (Gleichgewicht). Durch Ozon-Abbaureaktion mit Radikalen (HO, NO, Cl) ist die tatsächlich vorhandene O3-Konzentration jedoch geringer als man nach dem Gleichgewicht der o.g. Bildungs- und Abbaureaktionen erwarten sollte. Die Radikale HO, NO und Cl entstehen in der Stratosphäre photochemisch aus Spurengasen natürlichen Ursprungs (HO aus H2O und CH4, NO aus N2O, Cl aus CH3Cl). Die Wirksamkeit der nur in geringsten Mengen auftretenden Spurengase beruht darauf, daß die aus ihnen photochemisch gebildeten Radikale innerhalb eines Radikalcyclus zurückgebildet werden und erneut O3 abbauen können. Das Cl-Radikal durchläuft im Durchschnitt 10000 mal einen Reaktionscyclus bevor es unter Bildung reaktionsträger Verbindungen wie HCl abgefangen wird. Neben den natürlich vorkommenden Spurengasen, die zum Ozonabbau beitragen, sind in den letzten Jahrzehnten aus anthropogenen Quellen Spurengase (d. h. Radikale) in vergleichbarer Größenordnung hinzugekommen, was zu einer Störung der in der Atmosphäre vorhandenen Gleichgewichtsreaktionen geführt hat. (s. auch Treibhauseffekt). Über der Antarktis sinkt die Ozonmenge in jedem Frühjahr (September/Oktober) auf ein Minimum ab (starke Zunahme der Lichteinstrahlung) und steigt im November und Dezember wieder auf den Vorjahreswert an. Seit 1979 wurde beobachtet, daß die Maximalwerte im Frühjahr regelmäßig weiter absinken (O). Dabei werden als Hauptverursacher für das O. die Fluorchlorkohlenwasserstoffe diskutiert, die aufgrund ihrer Reaktionsträgheit mit einer Halbwertszeit von mehreren Jahren in die obere Stratosphäre gelangen, wo sie durch photolytische Spaltung Cl-Radikale freisetzen, die ihrerseits zu einem verstärktem O3-Abbau beitragen. Um den Ozonabbau in der Zukunft einzudämmen, werden auf internationaler Ebene Maßnahmen ergriffen, um die Produktion, den Handel und den Verbrauch von FCKWs einzuschränken bzw. ganz zu unterlassen.

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