Im Frühjahr 2011 lösten ungewöhnlich niedrige Ozonwerte über der Nordhalbkugel Besorgnis aus. Jetzt haben Forscher untersucht, warum solche Ozonlöcher trotz allgemeiner Erholung der Ozonschicht und fast 25 Jahre nach dem Verbot ozonzerstörender Substanzen immer noch vorkommen. Verantwortlich sind demnach die noch immer reichlich in der Luft vorhandenen FCKW-Relikte und extreme Tiefsttemperaturen in der polaren Stratosphäre – und diese können auch in Zukunft immer wieder für solche „Ausrutscher“ sorgen.
Trotz einer Erholung der Ozonschicht muss nach Einschätzung von Atmosphärenforschern in den kommenden Jahren noch mit zeitlich begrenzten, massiven Ozonverlusten gerechnet werden. Die Wissenschaftler erklärten, in Jahren mit kalten polaren Wintern sei ein starker Abbau der Ozonschicht im folgenden Frühjahr zu erwarten. Dies sei eine Folge von chemischen Prozessen, deren Ursache in den über Jahrzehnte emittierten Flurchlorwasserstoffen (FCKW) liegen.
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Seit mehr als 25 Jahren bildet sich alljährlich in den Frühlingsmonaten über der Antarktis ein Ozonloch – eine Region, in der die schützende Ozonschicht extrem ausgedünnt ist. Durch das Verbot von Flurchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen ozonschädlichen Substanzen im Montreal-Protokoll wurde die weitere Ausbreitung dieses Ozonschwunds gestoppt. Studien prognostizieren heute, dass sich das Ozonloch im Verlauf dieses Jahrhunderts allmählich zurückbilden und sich die Ozonschicht erholen wird. In scheinbarem Widerspruch dazu waren die Ozonwerte im Frühjahr 2011 über der Nordhalbkugel so niedrig wie seit Jahrzehnten nicht. Wie ist dies zu erklären?
Ozontief im Frühjahr 2011 kein Widerspruch zu globaler Erholung
Wissenschaftler der Freien Universität Berlin haben diese Frage untersucht und die Entwicklungen der vergangenen Monate mittels Analysen der Beobachtungsdaten in Kombination mit numerischen Modellsimulationen aufgeschlüsselt. Demnach hat sich die starke Ausdünnung der Ozonschicht als Folge einer besonderen dynamischen Situation ergeben in diesem Frühjahr ergeben. Sehr niedrige Stratosphärentemperaturen trafen zusammen mit einer immer noch hohen Chlorbeladung der Stratosphäre infolge der FCKW- Emissionen der vergangenen Jahrzehnte.
In der nördlichen Hemisphäre beobachtet man von Jahr zu Jahr natürlich bedingte, stark ausgeprägte Unterschiede in der Stratosphärentemperatur, das heißt einen Wechsel von kalten und warmen polaren Wintern. Diese führen zu einem sehr unterschiedlichen Ozonabbau in den folgenden Frühlingsmonaten. So beobachtete man im März 2010 sehr hohe Ozonwerte, da die polaren Stratosphärentemperaturen in den Wintermonaten recht hoch waren. Im Winter 2011 dagegen war die polare Stratosphäre sehr kalt, was zu einem hohen Ozonabbau im Frühjahr führte. Die Ozonschicht wird in Jahren mit sehr niedrigen Stratosphärentemperaturen durch chemische Prozesse stark abgebaut, die eine Folge der in den letzten Jahrzehnten ausgestoßenen Flurchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sind.
Schwankungen immer wieder möglich
Das Fazit der Forschergruppe: Die jüngsten Beobachtungen mit sehr niedrigen Ozonwerten stehen nicht im Widerspruch zur erwarteten langzeitlichen Erholung der Ozonschicht. Sie zeigen aber, dass durch die große Variationsbreite dynamischer Vorgänge in der nördlichen Stratosphäre die Ozonverluste in den Jahren sehr unterschiedlich ausfallen können. Der durch FCKW verursachte Ozonabbau kann auch in naher Zukunft in der Nordhemisphäre noch gravierend sein. Trotz der insgesamt positiven Entwicklung kann es daher in den kommenden Jahren immer wieder zu zeitlich begrenzten stärkeren Ozonverlusten kommen.
(Freie Universität Berlin, 10.06.2011 – NPO)
