Was ist mit dem Ozonloch passiert?
Seit der durchschlagenden Entdeckung des Ozonlochs und den weltweiten Maßnahmen zu seiner Bekämpfung Ende der 1980er Jahre wird immer weniger über dieses Problem gesprochen. Wir wollen sehen, was es ist und ob es immer noch ein Problem ist.
Das Ozonloch ist in den letzten Jahren viel diskutiert worden, seine Ursachen und die schädlichen Auswirkungen, die seine Anwesenheit mit sich bringt. Auch wurden weltweit erfolgreich Gegenmaßnahmen ergriffen.
Während die Presse diesem Problem in den letzten Jahren immer weniger Aufmerksamkeit geschenkt hat, haben die Wissenschaftler im Gegenteil ein wirksames System zur Überwachung und Vorhersage seiner Entwicklung geschaffen. In der Tat ist es immer noch ein absolut aktuelles Problem, auch wenn die Möglichkeit besteht, dass es innerhalb der nächsten Jahrzehnte gelöst werden wird.
Was ist Ozon?
Ozon ist ein farbloses, aber sehr charakteristisch riechendes Gas. Der Geruch von Ozon macht sich vor allem nach Gewittern bemerkbar, bei denen die elektrische Aktivität (Blitze) besonders intensiv war.
Seine chemische Formel ist O3, d.h. ein Molekül, das aus drei Sauerstoffatomen besteht.In der Natur entsteht es, wenn das Sauerstoffmolekül O2 durch die energiereichste Sonnenstrahlung (UV- und Röntgenstrahlen), aber auch durch Blitze, in zwei einzelne Atome (O + O) gespalten wird, die sich dann jeweils mit einem Sauerstoffmolekül (O + O2) zu Ozon O3 verbinden.
In der Natur kommt Ozon in der Atmosphäre vor, und zwar überwiegend (zu mehr als 90 %) in der Stratosphäre, d. h. in der Schicht der Atmosphäre, die sich zwischen etwa 10 km und 50 km Höhe erstreckt. Dieses stratosphärische Ozon wird als "gutes" Ozon bezeichnet, weil es in der Lage ist, die Ultraviolett- und Röntgenstrahlung der Sonne zu absorbieren, so dass sie die Oberfläche nicht erreichen kann und somit einen natürlichen Schutzschild für unseren Planeten bildet.
Ultraviolette Strahlung (UV) verbrennt nicht nur die Haut, sie beschleunigt auch ihre Alterung, verursacht Augenschäden, löst photoallergische Reaktionen aus und kann vor allem Hautkrebs verursachen.
Im Gegensatz dazu ist der verbleibende Anteil des natürlich vorkommenden Ozons (etwa 10 %) anthropogenen Ursprungs (es ist eines der Produkte der Umweltverschmutzung) und befindet sich in der Troposphäre, d. h. in der untersten Schicht der Atmosphäre, in der wir leben. Es ist schädlich für Menschen, Tiere und die Vegetation.
Die Ozonmenge in der Atmosphäre wird in Dobsonian Units (DU) gemessen. Wenn die durchschnittliche Ozonmenge in der Atmosphäre 250 DU beträgt, sinkt sie am Ozonloch unter 100 DU.
Die Entdeckung des "Ozonlochs
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde eine Vielzahl von Gasen in großen Mengen für verschiedene Zwecke hergestellt, z. B. Kältemittelgase für Kühlschränke und Klimaanlagen, Treibgase für Spraydosen, Lösungsmittelgase und Reinigungsgase für elektronische Bauteile. Alle diese Gase hatten eine gemeinsame Eigenschaft, nämlich die Fähigkeit, sich an das Ozon zu binden und es zu zerstören. Tatsächlich werden diese Gase als ODS (Ozone-Depleting Substances) bezeichnet und zu ihnen gehören FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe).
Es war 1974, als ein in der Zeitschrift Nature veröffentlichter wissenschaftlicher Artikel von Molina und Rowland die wissenschaftliche Gemeinschaft auf die möglichen Auswirkungen von ODS-Gasen auf das atmosphärische Ozon aufmerksam machte. Doch erst 1985 entdeckten die Wissenschaftler Joseph Farman, Brian Gardiner und Jonathan Shanklin vom British Antarctic Survey, dass sich die Ozonschicht über der Antarktis im Frühjahr so stark verdünnt hatte, dass sie ein regelrechtes Loch bildete, das den Weg für die UV-Strahlung der Sonne frei machte.
Seine Merkmale
Das Hauptmerkmal des Ozonlochs ist seine Periodizität: Es ist nicht das ganze Jahr über vorhanden, sondern nur von September bis Oktober, d. h. es bildet sich im australischen Frühling (entspricht dem Herbst auf der Nordhalbkugel) und verschwindet dann in den übrigen Jahreszeiten (bereits im November).
Diese Periodizität ist auf den so genannten australischen Polarwirbel zurückzuführen, d. h. einen Wirbel, der sich im zeitigen australischen Frühjahr bildet und durch intensive Höhenwinde entsteht, die über den Südpolen rotieren und so beschaffen sind, dass sie dort ODC-Gase konzentrieren, die in Verbindung mit den niedrigen Temperaturen das in diesem Bereich der Atmosphäre vorhandene Ozon sehr effizient zerstören.
Wenn die Temperaturen in der oberen Atmosphäre (Stratosphäre) im späten Frühjahr auf der Südhalbkugel (d. h. ab November) zu steigen beginnen, verlangsamt sich der Ozonabbau, der Polarwirbel wird schwächer und bricht schließlich zusammen, und Ende Dezember sind die Ozonwerte wieder normal.
Der Polarwirbel bildet sich sowohl am Süd- als auch am Nordpol, wobei letzterer weniger intensiv und stabil ist und daher weitaus weniger intensive Auswirkungen auf das Ozon hat, dessen Loch sich hauptsächlich über dem Südpol bildet.
Das Problem ist, dass sich von Jahr zu Jahr während des australischen Frühlings ein immer größeres Loch gebildet hat, das inzwischen größer ist als der gesamte antarktische Kontinent.
Strafverfolgungsmaßnahmen
Kurz nach der Entdeckung des Ozonlochs wurde 1987 das Montreal-Protokoll unterzeichnet, das 1989 in Kraft trat und mit dem ODS-Gase verboten wurden (von 197 Ländern angewandt). Dank dieser Initiative hörte die Ozonschicht im Laufe der Zeit allmählich auf, schnell zu wachsen, und zeigte sogar Anzeichen von Schrumpfung..
Es wird geschätzt, dass das Ozonloch heute um 40 % größer wäre, wenn es das Montrealer Protokoll nicht gegeben hätte. Stattdessen wurde dank dieses Protokolls die Konzentration von ODS-Gas um 40 % reduziert, die Ozonschicht wird in jedem Jahrzehnt um 3 % wiederhergestellt.
Seit seiner Entdeckung wird das Ozonloch täglich überwacht. Es gibt einen atmosphärischen Überwachungsdienst namens CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) im Rahmen des Copernicus-Programms (ein europäisches Erdbeobachtungsprojekt).
Durch die Integration von Daten aus dem Weltraum und von der Erde mit Atmosphärenmodellen überwacht CAMS Ozon in der Atmosphäre und die UV-Strahlung, die es durchdringt, und liefert Hinweise auf Trends in den vergangenen, aktuellen und voraussichtlichen künftigen Konzentrationen. CAMS überwacht auch Ozon in der Atmosphäre.