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Atmosphärenchemie: Ozonloch über Antarktis erreicht erneut Rekordausdehnung

Das Ozonloch über der Antarktis erstreckt sich derzeit über eine Fläche von rund 26 Millionen Quadratkilometern. Die genaue Ursache ist noch unklar. Vergangenes Jahr hieß es noch, die Ozonschicht sei dabei, sich zu erholen.
Satellitenbild vom Ozonloch über der Antarktis im Jahr 2023
Satellitenbilder der Europäischen Raumfahrtagentur ESA zeigen eindrücklich die Rekorddimensionen des diesjährigen Ozonlochs über der Antarktis.

Es ist ein trauriger Superlativ. Das Ozonloch über der Antarktis erreicht in diesem Jahr eine der größten Ausdehnungen seit Beginn der Aufzeichnungen. Es erstreckt sich derzeit über eine Fläche von rund 26 Millionen Quadratkilometern, etwa die dreifache Größe von Brasilien, wie Bilder des europäischen Wettersatelliten Copernicus Sentinel-5P vom 16. September zeigen. Größer war es bisher nur im Jahr 2006, als das Ozonloch 29,6 Millionen Quadratkilometer einnahm. Auch dieser Rekord könnte jedoch noch fallen. Noch mehrere Wochen lang wird das Ozon vermutlich schwinden, bis steigende Temperaturen in der Stratosphäre den Abbauprozess beenden.

Jedes Jahr nimmt über der Antarktis und teilweise auch über der Arktis im jeweiligen Spätwinter oder dem beginnenden Frühjahr die Ozonkonzentration in der Stratosphäre teils schnell und kräftig ab. Verantwortlich sind gasförmige Halogenverbindungen, die neben natürlichen Quellen wie etwa Vulkanausbrüchen vor allem anthropogenen Quellen entstammen und in höhere Atmosphärenschichten transportiert werden. Seit die Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) im Zuge des Montrealer Protokolls 1987 verboten wurde, hat Lachgas (Distickstoffmonoxid) deren Rolle als bedeutendste Ursache des Ozonabbaus übernommen. Die Stoffe dienen als Katalysator für die Reaktion von Ozon (O3) zu gewöhnlichem Sauerstoff (O2).

Die Größe des Ozonlochs schwankt im Verlauf eines Jahres. Von August bis Oktober wächst es an und erreicht zwischen Mitte September und Mitte Oktober ein Maximum. In der Regel kehren die Ozonwerte bis Mitte Dezember wieder auf den Normalwert zurück, nachdem die Temperaturen in der südlichen Hemisphäre gestiegen sind, wodurch der Ozonabbau verlangsamt und der Polarwirbel geschwächt wird. In diesem Jahr begann das Ozonloch sich jedoch bereits sehr früh zu bilden und hat sich seit Mitte August »rapide vergrößert«, was es »zu einem der größten Ozonlöcher seit Beginn der Aufzeichnungen macht«, sagte Antje Inness, leitende Wissenschaftlerin des Copernicus Atmosphere Monitoring Service, in einer Erklärung.

Spekulationen über Ursachen für starken Ozonschwund

Auch wenn es zu früh ist, um die genaue Ursache des starken Ozonschwunds zu benennen, spekulieren Forschende bereits über mögliche Faktoren. So könnte zum einen der Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Ha'apai im Januar 2022 eine Rolle spielen. Der Ausbruch habe viel Wasserdampf in die Atmosphäre geblasen, durch den sich wiederum mehr polare Stratosphärenwolken gebildet haben könnten. In denen reagieren FCKW und beschleunigen den Ozonabbau, erklärt Inness. »Der Wasserdampf könnte auch zur Abkühlung der antarktischen Stratosphäre beitragen, was die Bildung dieser polaren Stratosphärenwolken weiter begünstigt und zu einem stärkeren Polarwirbel führt.«

Denn: Je kälter die Stratosphäre, desto stärker der Ozonabbau. Einige Fachleute vermuten, dass die globale Erwärmung die Stratosphäre zusätzlich kühlt und den Effekt damit noch verstärkt. Das lässt sich bislang allerdings noch schlecht belegen, da die beteiligten Prozesse sehr dynamisch sind und sich von Jahr zu Jahr stark verändern. Hinzu kommt, dass es zuletzt wohl immer wieder zu Verstößen gegen das global vereinbarte Verbot von FCKW gekommen ist. Laut einer Studie im Fachmagazin »Nature Geoscience« ist die Konzentration mancher zu dieser Gruppe gehörenden Stoffe in den zurückliegenden zehn Jahren immer weiter angestiegen. In welchen Ländern sich die Quellen befinden, konnte das Forschungsteam nicht klären.

Obwohl sich das Ozonloch also derzeit beunruhigend weit über der Antarktis auftut, ist es in den zurückliegenden 20 Jahren im Mittel wieder etwas kleiner geworden, als es noch in den 1980er Jahren war. Einem im Oktober 2022 veröffentlichten Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen zufolge ist die Ozonschicht sogar auf einem guten Weg, sich innerhalb der kommenden Jahrzehnte vollständig zu erholen. Wissenschaftler sagen derzeit voraus, dass sie bis etwa 2050 wieder ihren normalen Zustand erreicht haben wird – jedoch nur, wenn die Staatengemeinschaft weiter an ihrem Ziel festhält, ozonschädigende Stoffe zu vermeiden.

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