Rekordrückgang der Schutzschicht Ozonschwund lässt Sonne gefährlich brennen

Die Ozonschicht über der Arktis ist derzeit so dünn wie nie zuvor - sie wandert mit den polaren Luftmassen auch nach Europa. Deutschland lag bislang nur kurz in der Gefahrenzone. Doch das kann sich ändern.

Polarwirbel: Vom Ozonschwund betroffene Luftmassen können weit nach Süden reichen
ECMWF/ AWI-Potsdam

Polarwirbel: Vom Ozonschwund betroffene Luftmassen können weit nach Süden reichen

Aus Wien berichtet


Die Europäer freuen sich über die ersten Frühlingstage. Nach dem dunklen Winter tut Sonne gut, eigentlich fördert ihre Strahlung die Gesundheit - ein wohliges Gefühl stellt sich ein. Doch in diesem Frühjahr sollte die Sonne nicht sorglos genossen werden, warnen Klimaforscher der Weltmeteorologischen Organisation (WMO) und anderer Institute am Dienstag auf der Jahrestagung der Europäischen Geowissenschaftlichen Gesellschaft (EGU) in Wien.

Die schützende Ozonschicht über der Arktis sei so stark geschwunden wie noch nie seit Beginn der Messungen in den sechziger Jahren, berichten die Experten. Dorthin, wo die arktischen Luftmassen driften, dringt deshalb vermehrt gefährliche UV-Strahlung der Sonne bis zum Erdboden vor. Betroffen waren bislang vor allem Skandinavien und andere Regionen nahe der Arktis wie Kanada und Nordrussland. Doch auch in Mitteleuropa könne es "kurze Phasen erhöhter UV-Strahlung geben", teilen die Wissenschaftler mit. Deutschland hatte bislang Glück, nur der Norden war wenige Tage betroffen. Aber im Laufe des Aprils könnte sich das ändern, wenn der Ozonschwund weiter andauert.

Polarwirbel kann bis zum Mittelmeer reichen

Der sogenannte Polarwirbel mit arktischen Luftmassen flattert in mehr als 15 Kilometern Höhe umher wie ein Seidentuch, das über dem Nordpol verankert ist. Gelegentlich weht der Wirbel weit nach Süden - das könnte auch in den kommenden Wochen passieren. Gegenwärtig driften die arktischen Luftmassen ostwärts, werden in den kommenden Tagen über Teilen Russlands liegen und eventuell bis zur chinesisch-russischen Grenze vordringen. Die in der Arktis vom Ozonverlust betroffenen Luftschichten können in den nächsten Wochen auch über Mitteleuropa driften und dabei bis zum Mittelmeerraum vorstoßen. Unter dem Polarwirbel brennt die vermeintlich sanfte Frühlingssonne dieses Jahr so heftig wie im Hochsommer - doch im Gegensatz zum Sommer schützt im Frühjahr kaum jemand seine Haut mit Sonnencreme.

Schutz wäre nach Ansicht der Wissenschaftler aber nötig: "Sonnenbrände drohen", sagt Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut. In der Gefahrenzone können schon 20 Minuten unter blauem Himmel gesundheitsschädliche Hautentzündungen auslösen; Sonnenbrand erhöht das Risiko, an Hautkrebs zu erkranken. Vor allem Kleinkinder sollten geschützt werden. Experten raten dazu, auf die Wettervorhersage zu achten: Der UV-Index gibt Auskunft über Episoden erhöhter Strahlung.

Fatale Reaktion an rosa Wolken

Die Wissenschaftler staunen über das dramatische Ereignis: Seit Anfang Dezember schwindet die Ozonschicht kontinuierlich. Sie sei mittlerweile um 41 Prozent dünner als normal, berichten Experten um Florence Goutail vom Forschungsinstitut CNRS in Frankreich auf der EGU-Tagung in Wien. Manche Berechnungen zeigten gar einen Schwund auf die Hälfte der üblichen Ozondicke. Und die Schicht schrumpft weiter: "Unsere Prognosen zeigen, dass der Ozonrückgang in den nächsten Tagen weitergeht", sagt AWI-Forscher Rex zu SPIEGEL ONLINE.

Erst im Laufe des Aprils rechnen die Forscher mit einer Erholung der atmosphärischen Schutzsicht. Im Frühjahr erwärmt sich die Luft, so dass der chemische Zerstörungsprozess irgendwann gestoppt wird - denn erst unterhalb von minus 78 Grad Celsius beginnt der Zerfall des Ozons: Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die der Mensch in die Luft geblasen hat, greifen das Ozon an. An hübschen rosa Wolken bringen sie eine fatale chemische Reaktion in Gang: Gefrieren Salpetersäure, Schwefelsäure und Wasser zu rosa-türkisfarbenen Schlieren - den sogenannten polaren Stratosphärenwolken - löst sich das Ozon. Angetrieben von der Energie der Frühlingssonne zersetzen die Wolken das schützende Gas. Im Sommer lösen sich die Stratosphärenwolken auf, die Ozonschicht schließt sich.

Eigentlich schien sich das Ozonproblem zu bessern: Erst vergangenen September hatten Forscher bewiesen, dass das Verbot der FCKW durch die Vereinten Nationen 1987 Wirkung zeigt: Der Trend sei eindeutig positiv, berichtete ein internationales Forscherteam, das Ozon beginne sich zu regenerieren. Die Menge der schädlichen Substanzen in der Stratosphäre hat abgenommen. Doch die FCKW zersetzen sich nur langsam. "Die arktische Stratosphäre bleibt anfällig für Ozonzerstörung", sagt WMO-Generalsekretär Michel Jarraud.

Ozonschwund von Woche zu Woche beschleunigt

Eine extreme Kältephase in diesem Frühjahr hat den Erholungsprozess unterbrochen: Zwar sei es in der Stratosphäre derzeit nicht rekordmäßig kalt - aber eben besonders lange, seit mehr als vier Monaten. Mit jedem Grad, das die Stratosphäre unter minus 78 Grad abkühlt, nimmt die Ozonmenge um etwa ein Zwanzigstel ab. Denn bei diesen Minusgraden wirken die FCKW, die die Schutzschicht zerstören. Derzeit liegt die Temperatur der Luftschicht bei minus 83 Grad.

Der Ozonverlust hätte sich seit Dezember von Woche zu Woche beschleunigt, berichten die Forscher um Florence Goutail auf der Wiener Tagung: Bis Mitte Februar hat die Ozonschicht pro Tag ein 500stel ihres Bestandes verloren, inzwischen schwindet sie täglich um ein 125stel.

Die Temperaturgrenze von minus 78 Grad sorgt dafür, dass Nord- und Südpol unterschiedlich stark vom Ozonverlust betroffen sind: Über der Antarktis ist es in jedem Winter deutlich kälter als minus 78 Grad, so dass sich jährlich Stratosphärenwolken bilden. Ein Großteil des Ozons löst sich im dortigen Frühjahr - also im September - auf, das Ozonloch entsteht. Im Norden hingegen, in der arktischen Stratosphäre, sprechen Forscher lediglich von "Ozonverlust". Dort liegen die Wintertemperaturen normalerweise nahe am kritischen Wert von minus 78 Grad. Anders in diesem Jahr: Solch immenser Ozonschwund wie derzeit über der Arktis sei bislang nur über der Antarktis gemessen worden, staunt Markus Rex.

Die Ursache der langen Kältephase kennen die Wissenschaftler nicht: "Sie ist das große Rätsel", sagt Rex. Sicher scheint zu sein, dass Abgase aus Autos und Fabriken zum Temperatursturz beigetragen haben: Treibhausgase wie Kohlendioxid, die die bodennahe Luft erwärmen, sorgen in höheren Sphären für Abkühlung. Doch dieser "umgekehrte Treibhauseffekt" erklärt nur einen Teil der Abkühlung.

In den nächsten Jahren dürfte es weitere dramatische Ozonschwund-Phasen geben, meinen die Experten. "In den letzten Jahren bildeten sich dreimal so viele Stratosphärenwolken über der Arktis wie in den siebziger Jahren", berichtet Rex. Entsprechend drastischer fällt der Rückgang der atmosphärischen Schutzschicht aus. Erst ab 2030 rechnet die WMO mit einer deutlichen Erholung der Ozonschicht über der Arktis - dann werde die Menge der FCKW auf das Niveau der siebziger Jahre gefallen sein.

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Yabanci Unsur 05.04.2011
1. Sie verwirren mich
"Flourchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die der Mensch in die Luft geblasen hat, greifen das Ozon an. An hübschen rosa Wolken bringen sie eine fatale chemische Reaktion in Gang: Gefrieren Salpetersäure, Schwefelsäure und Wasser zu rosa-türkisfarbenen Schlieren - den so genannten polaren Stratosphärenwolken - löst sich das Ozon." FCKW enthalten, wie der Name sagt, Fluor, Chlor und Wasserstoff. Salpetersäure enthält Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff und Schwefelsäure enthält Schwefel, Sauerstoff und Wasserstoff. Wo kommt der Stickstoff (Atmosphäre!?), und vor allem, wo kommt der Schwefel her? Und wie wirken die FCKW zusammen mit den Säuren auf das Ozon? Aus ihrer Aussage wäre der Schluss zu ziehen, die gefrierenden Säuren "lösen" (?) das Ozon auf. Ein bisschen genauer bitte.
Invenire 05.04.2011
2. Thematisch passende Hypothese
Anbei eine weitere denkbare Erklärung, weshalb die Ozonschicht ausgedünnt wird. Über eine wissenschaftliche Bewertung der Hypothese würde ich mich freuen. -- Hypothese zur Wirkung des Klimawandels auf die Ozonschicht Steigende Temperaturen führen natürlich zu einer Ausdehnung der Gase, welche dieser gestiegenen Temperatur ausgesetzt sind. Daher wird sich die Erdatmosphäre, zumindest im Bereich der Troposphäre und wahrscheinlich zu Lasten der Stratosphäre, ausdehnen und dabei auch die Ozonschicht mitdehnen, ähnlich einem kleinem Ballon in einem diesen umgebenden größeren Ballon. Bei 15 Grad Celsius beträgt die Luftdichte 1,225 kg/m3 und bei 20 Grad Celsius 1,204 kg/m3. Daher ist davon auszugehen, dass eine Ausdehnung der Troposphäre stattfindet, wenn sich die globale Durchschnittstemperatur erhöhen sollte. Der Anstieg der Tropopause wird gleich im ersten Satz dieser http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/santertext.pdf auch im Science Magazine erschienenen Veröffentlichung belegt: "Observations indicate that the average height of the tropopause – the transition zone between the stratosphere and troposphere – has increased by several hundred meters since 1979." Damit ist es nur noch ein kleiner Schritt zu meiner nachfolgenden Berechnung: Alte "Oberfläche" der Ozonschicht in 10.000 Meter Höhe (also vor Ausdehnung der Troposphäre): A1= Pi x d² A1= Pi x (12.756.000 m + 10.000 m + 10.000 m)² A1= 512.790.154.809.206,4 m² (gerundet) Neue "Oberfläche" der Ozonschicht (nach Ausdehnung der Troposphäre um 120 Meter, daher in 10.120 Metern Höhe): A2= Pi x d² A2= Pi x (12.756.000 m + 10.120 m + 10.120 m)² A2= 512.809.420.744.256,4 m² (gerundet) Die Ozonschicht streckt sich gleichsam um gerundete 19.265.935.050 m² und wird damit entsprechend um etwa 0,003757% (A2-A1)/A1*100% geringfügig dünner und geringfügig weniger leistungsfähig. Erläuterung: Der Erddurchmesser (behelfsweise am Äquator) taucht mit 12.765.000 m auf. Philipp Schmagold
bleedranner 05.04.2011
3. Alarmismus um jeden Preis
Die Verkleinerung des Ozonlochs ist doch eben noch als Erfolg verantwortungsvollem Umgangs mit der Umwelt gefeiert worden (FCKW Verbot). War wohl doch nichts? Kann es sein, dass wir die Mechanismen einfach nicht verstehen, aber ständig irgendwelche Weisheiten hinein interpretieren? CO2 sorgt plötzlich für umgekehrten Treibhauseffekt, und dadurch vergrößert sich das Ozonloch!!! Die Quadratur des Kreises hat noch keiner so gut hinbekommen wie die Grünen Klimahysteriker. Egal was gerade neu herausgefunden wird, es wird grundsätzlich, mit teils haarsträubender Argumentation, ins Dogma eingeordnet. Insofern unterscheidet sich diese Ideologie in keinster Weise von mittelalterlicher Religionsausübzng. Habe zugegebener Weise nicht den ganzen Artikel gelesen, die Einleitung hat mir gereicht.
Mulharste, 05.04.2011
4. -
Zitat von InvenireAnbei eine weitere denkbare Erklärung, weshalb die Ozonschicht ausgedünnt wird. Über eine wissenschaftliche Bewertung der Hypothese würde ich mich freuen. -- Hypothese zur Wirkung des Klimawandels auf die Ozonschicht Steigende Temperaturen führen natürlich zu einer Ausdehnung der Gase, welche dieser gestiegenen Temperatur ausgesetzt sind. Daher wird sich die Erdatmosphäre, zumindest im Bereich der Troposphäre und wahrscheinlich zu Lasten der Stratosphäre, ausdehnen und dabei auch die Ozonschicht mitdehnen, ähnlich einem kleinem Ballon in einem diesen umgebenden größeren Ballon. Bei 15 Grad Celsius beträgt die Luftdichte 1,225 kg/m3 und bei 20 Grad Celsius 1,204 kg/m3. Daher ist davon auszugehen, dass eine Ausdehnung der Troposphäre stattfindet, wenn sich die globale Durchschnittstemperatur erhöhen sollte. Der Anstieg der Tropopause wird gleich im ersten Satz dieser http://stephenschneider.stanford.edu/Publications/PDF_Papers/santertext.pdf auch im Science Magazine erschienenen Veröffentlichung belegt: "Observations indicate that the average height of the tropopause – the transition zone between the stratosphere and troposphere – has increased by several hundred meters since 1979." Damit ist es nur noch ein kleiner Schritt zu meiner nachfolgenden Berechnung: Alte "Oberfläche" der Ozonschicht in 10.000 Meter Höhe (also vor Ausdehnung der Troposphäre): A1= Pi x d² A1= Pi x (12.756.000 m + 10.000 m + 10.000 m)² A1= 512.790.154.809.206,4 m² (gerundet) Neue "Oberfläche" der Ozonschicht (nach Ausdehnung der Troposphäre um 120 Meter, daher in 10.120 Metern Höhe): A2= Pi x d² A2= Pi x (12.756.000 m + 10.120 m + 10.120 m)² A2= 512.809.420.744.256,4 m² (gerundet) Die Ozonschicht streckt sich gleichsam um gerundete 19.265.935.050 m² und wird damit entsprechend um etwa 0,003757% (A2-A1)/A1*100% geringfügig dünner und geringfügig weniger leistungsfähig. Erläuterung: Der Erddurchmesser (behelfsweise am Äquator) taucht mit 12.765.000 m auf. Philipp Schmagold
Im Artikel ist aber von 41% die Rede und nicht von 0,003757%
Schäfer 05.04.2011
5. Ich verstehe den Sinn nicht
"Die Ozonschicht über der Arktis ist so dünn wie nie zuvor - sie wandert mit den polaren Luftmassen auch nach Europa. Deutschland lag bislang nur kurz in der Gefahrenzone. Doch das kann sich ändern." Wenn die dünne Ozonschicht über Europa "gesichtet" wird, warum schützt das Ozon dort nicht mehr vor UV-Strahlung, sondern verstärkt sie noch? Ich dachte bisher, die Funktion der Ozonschicht ist unabhängig von der Lokalisation, denn der chemisch-physikalische Vorgang bleibt ja wohl gleich..
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