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KLIMA/494: Arktisches Ozondefizit - Viel zu wenig Lärm ums Loch (SB)


>Neuer Sündenbock für die Klimaerwärmung?

Die mediale Konzentration auf ein Riesen-Ozonloch über der Arktis soll von dramatischen Zuspitzungen im anthropogenen Klima- und Umweltgeschehen ablenken


Die Menschheit hat sich eigentlich daran gewöhnt, daß es sich trotz Ölpest im Golf von Mexiko und auslaufender Öltanker in der Nordsee, trotz Mega-Gau in Fukushima und gnadenlos bevorstehender Klimaerwärmung immer noch ganz gut leben läßt. Das hin und wieder auftauchende sogenannte Ozonloch am Firmament, zudem am Südpol und somit vor allem die Kontinente der Südhalbkugel betreffend, stört da noch am allerwendigsten, zumal man seit dem Protokoll von Montreal glaubt, alles Menschenmögliche getan zu haben, um weiteren Schaden zu verhindern. Daß auch hierzulande der Anstieg der Sonnenschutzfaktoren in Sonnenschutzkosmetika von Faktor 3 bis 4 (für Nord- und Ostsee) auf 20 bis 30 als normal gilt, wird nicht als Zugeständnis oder Reaktion auf die bereits vermehrte Sonneneinstrahlung gewertet, sondern als vernünftiger Schutz gegen Hautkrebs. Wer erinnert sich schon, daß es einmal anders war?

Anfang Oktober erschütterte dann doch kurz eine Nachricht, die sich in ihrer kolportierten Fassung und bei ihrer flüchtigen Lektüre so las, als sei aktuell ein gigantisches Ozonloch über der Arktis gesichtet und ausgemessen worden, dessen Ausläufer schon Europa gestreift und Menschen durch das mögliche Eindringen von noch mehr energiereicher UV-Strahlung geschädigt hätten. Beispielhaft für derartige Meldungen vom 4. und 5. Oktober 2011 war u.a. aus europanews (siehe URL: http://de.euronews.net/2011/10/05/ozonloch-ueber-dem-nordpol) die folgende kurze Mitteilung:

Ozonloch über dem Nordpol

Schlechte Nachrichten aus dem hohen Norden überbringt eine aktuelle unter Obhut NASA durchgeführte Studie: Über der Arktis hat sich aufgrund ungewöhnlicher Kälte ein gigantisches Ozonloch gebildet. Dem im britischen Wissenschaftsmagazin "Nature" veröffentlichten Bericht zufolge, erreichte die chemische Ozonvernichtung über der Arktis im Frühjahr 2011 erstmals seit Messbeginn ein mit dem Ozonloch über der Antarktis vergleichbares Ausmaß.

Auch der Schattenblick verbreitete unter Infopool → Nachrichten → Vom Tage: UMWELT/5375: Ökologie, Umweltschutz und Katastrophen - 04.10.2011 (SB) - "Riesiges Ozonloch zieht über Osteuropa" die aktuelle Schreckensnachricht:

Riesiges Ozonloch zieht über Osteuropa

Der Klimawandel war seinerzeit durch Berichte über Ozonlöcher über den Polen ins Visier der Öffentlichkeit geraten. Wie afp gestern meldete, hat ein Ozonloch über der Arktis jetzt eine Größe erreicht, welche Klimawissenschaftler weltweit beunruhigt. Das Loch von der fünffachen Größe Deutschlands soll sich aufgrund ungewöhnlicher Kälte am Nordpol gebildet haben. Es sei binnen zwei Wochen über Osteuropa, Rußland und die Mongolei hinweggezogen, wobei Menschen bisweilen extrem hohen Strahlungen von ultraviolettem Licht ausgesetzt gewesen seien.

Und war damit in guter Gesellschaft, denn manche Medien trugen ihre Kenntnisse noch dicker auf, so die Tagesschau:

Ein riesiges Ozonloch über der Arktis beunruhigt Wissenschaftler weltweit. Erstmals sei die Ozonschicht in der Stratosphäre so weit zurückgegangen, dass von einem Ozonloch am Nordpol gesprochen werden könne, heißt es in einer im britischen Wissenschaftsmagazin "Nature" veröffentlichten Studie. [...] Einen so dramatischen Ozonverlust habe man über der Nordhalbkugel noch niemals zuvor beobachtet. Zum ersten Mal in der Geschichte der Messungen sei damit der arktische Ozonschwund mit dem Ozonloch über der Antarktis vergleichbar, berichten Gloria Manney vom California Institute of Technology in Pasadena und ihre Kollegen.
(ARD, Tagesschau, 03.10.2011, 01:55 Uhr, "Bericht im Fachmagazin "Nature", Forscher entdecken Ozonloch über der Arktis, www.tagesschau.de/ausland/ozonloch100.html)

Alle diese Notizen beruhen auf Fakten. Nur trat auf einer entsprechend großen Fläche von 1,8 Millionen Quadratkilometern über dem Nordpol das Ozondefizit bereits im März/April 2011 auf und ist quasi "Loch von gestern". Inzwischen müßte sich nach Ansicht der meisten Ozon-Experten die Ozonschicht an ihrer ausgedünnten Stelle wieder teilweise regeneriert haben.


Ozon verschwindet - und das schon lang

Das bedeutet jedoch nicht, daß sich das auf der Haut brennende Problem gewissermaßen von selbst gelöst hätte. Denn daß die Ozonschicht, die unseren Planeten normalerweise umgibt und ihn vor den schädlichen UV-Strahlen der Sonne wie eine Sonnenbrille schützen soll, mit einem Verlust in der Stratosphäre von etwa 2 bis 4 Prozent jährlich insgesamt wesentlich dünner ist als noch vor einigen Jahrzehnten, wie sämtliche Ozonmeßreihen dieser Erde bestätigen [1] und Atmosphärenforscher nicht verleugnen können, gilt schon lange als gefährlicher Trend: Je geringer die Konzentration des Ozons in dieser Schicht, umso mehr ultraviolette und andere energiereiche, kosmische Strahlung kann nach offizieller Lesart in die Erdatmosphäre eindringen und die Zellen von Pflanzen und Lebewesen gleichermaßen schädigen, Krebs und andere Erkrankungen hervorrufen. Nicht nur in der Stratosphäre, in der etwa 90 Prozent des Gesamtozons der Erdatmosphäre zu finden ist, auch in der gesamten Atmosphäre läßt sich ein Schwund verzeichnen:

Wie die Zeitreihe des Gesamtozons seit 1968 zeigt, vermindert sich das Gesamtozon im Mittel um etwa 3% pro Jahrzehnt, wobei durch das Pinatuboaerosol in den Jahren 1992/93 eine zusätzliche Trendverstärkung eingetreten ist [1].

"Es gibt mit Abstand keinen anderen Spurenstoff in der Atmosphäre, über den wir so viel wissen wie über Ozon. Schließlich kann die Ozonforschung auf eine mehr als 150-jährige Geschichte zurückblicken", behauptet der Atmosphärenforscher Hans Claude in seiner Einleitung zu "Ergebnisse der Ozonforschung am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg". Seiner Ansicht nach wurde das Verhalten des Ozons deshalb so gut untersucht, um einen Tracer (eine Leit- oder Aufspürsubstanz) oder Indikator in der Atmosphäre zu erhalten, mit dem man bessere und eindeutigere Wetterprognosen erstellen können sollte. Betrachtet man allerdings die diesbezüglichen Vorhersagen in der Vergangenheit, hat sich dieser Teil der Forschung wohl in der Praxis nicht sonderlich bewährt.

Versucht man dem hier ausgelobten umfangreichen Wissen über Ozon in der Troposphäre und Stratosphäre auf den Grund zu gehen, stößt man zusehens auf mehr Widersprüche und "Löcher", als man vielleicht vermuten würde. Das macht nachdenklich... und erklärt vielleicht, warum sich Wetterexperten, Atmosphärenwissenschaftler und Politiker bis heute nicht über das Ausmaß der Gefahr wirklich einigen konnten, scheint doch der Schwund des Ozons ganz nach Belieben relativierbar zu sein, wie hier an nur einigen Punkten, Doppelpunkten und Kontrapunkten einmal exemplarisch aufgezeigt:


Punkt 1
"Himmel - oben ist ein Loch ..." und Kontrapunkt "das war schon immer so"

Man stellt sich das gerne so vor: Die ganze Erde soll in der Stratosphäre von einem ozonhaltigen Schutzschirm umspannt werden, der vor allem durch anthropogene, d.h. menschenverursachte chemische Einflüsse dünner und somit löchrig wird.

Doch erstens ist der Schirm ohnehin keine feste, geschlossene Schicht wie etwa die Eierschale um das Ei, sondern eine Schicht aus Luft (aus einzelnen Gasmolekülen, verteilt im Nichts), in der die schützenden Ozonteilchen nicht einmal besonders dicht zusammenliegen [dazu später mehr]. Und zweitens ist die Verteilung des Ozonverlustes nicht überall gleichmäßig: An den Polen, vor allem aber über der Südhemisphäre d.h. über der Antarktis, werden die Ozonmoleküle in dieser Schicht in jedem geographischen Frühjahr, begünstigt durch die dann vorherrschende Kälte, offenbar besonders zahlreich abgebaut, so daß man hier alle Jahre wieder mal von einem "Ozonloch" spricht, um wie in den oben erwähnten Beispielen mit erschütternden Prognosen daran zu erinnern, daß unser "bequemes Leben" nicht unbedingt selbstverständlich ist, wenn der Einzelne nicht bereit ist, z.B. den FCKWs, Lachgas oder anderen Ozon zerstörenden Stoffen (ODS für Englisch: ozon depleting substances) abzuschwören ...

Dem entgegen beruhigen dann wieder gründlichere Rechercheergebnisse dieser Zusammenhänge, die behaupten, daß die "Löcher" an den Polen schon so lange erscheinen, wie die Atmosphäre Sauerstoff enthält bzw. daß allein schon durch die jahreszeitlich bedingte, schräg einfallende und somit schwache UV-C-Einstrahlung (wenn sich die Sonne in der Nähe des südlichen Wendekreises befindet) die Aufbauprozesse des Ozonschutzes gestört werden, was sich aber im Laufe des Jahres durch die zunehmende UV-Strahlung und damit einhergehende Photooxidation [2] wieder einpendeln wird.

Das besonders energiereiche UV-C-Licht sorgt dann dafür, daß aus Sauerstoff sehr viel mehr Ozon neu entstehen soll als gleichzeitig vom UV-B-Licht gespalten wird. Atmosphärenchemiker sprechen davon, daß sich das "natürliche, photochemische Gleichgewicht" zugunsten des Ozons verschiebt (was genaugenommen der Vorstellung des Gleichgewichts z.B. einer Balkenwaage, im Sinne von "ausgewogen" oder "gleich", komplett widerspricht). Dieses paradoxe Bild wird von der Chemie bei Reaktions"gleichungen" ständig und äußerst gern benutzt. Und das Bild, das sich in diesem "selbstregenerierenden" Zusammenhang damit aufdrängt, soll offenbar nervenbeschwichtigende Wirkung haben...


Punkt 2
Regeneration mit oxidativen, sauerstoffzehrenden Schwierigkeiten - oder O2, die "Endlos"-Ressource?

Da aber in den sehr hohen Schichten der Atmosphäre überhaupt nur sehr wenig Sauerstoff vorkommt und in die niedrigen Schichten kaum noch UV-C-Strahlung eindringen kann (weil sie zuvor schon von anderen Luftmolekülen wie Ozon, Sauerstoff usw. in den höheren Luftschichten absorbiert oder reflektiert wird), sollen die notwendigen Bedingungen für die Ozonbildung bzw. die Ozonregeneration hauptsächlich in einem Teilbereich der Erdatmosphäre, d.h. der Stratosphäre in etwa 15 km bis 40 km Höhe [3], gegeben sein.

Haben denn die zunehmenden bodennahen Ozonwerte schon etwas damit zu tun, daß durch die ozondefizitäre Atmosphäre doch mehr UV-C eindringen kann, wenn diese hochenergetische Strahlung vor allem Ozon erzeugt?, meldet sich hier sofort ein Hintergedanke. Doch ungeachtet des subjektiven Gefühls von gespannter Haut und verstrahlter Luft, wenn man sich im Freien aufhält, können hochenergetische Strahlen offiziell die Erde immer noch nicht erreichen. Und es geht auch nicht um dieses smogähnliche Ozon, das vor allem in den Sommermonaten auftritt und empfindlichen Menschen wegen seiner Atemwege und Augen reizenden Wirkung zunehmend zu schaffen macht - wir schweifen ab...

Bleiben wir in dem Bereich der Atmosphäre, in dem vermehrt Ozon gebildet werden soll, so wird in diesem Zusammenhang selten erwähnt, daß sich gerade in der unteren Stratosphäre durch die gegebenen Temperaturverhältnisse [4] auch viele Schadstoffe u.a. aus anthropogenen Emissionen anreichern, was die atmosphärenchemischen Verhältnisse äußerst komplex und undurchsichtig werden läßt. So ist dazu auf der Webseite des Bayerischen Landesamts für Umwelt - "Ozonschicht und Ozonloch" [5] zu lesen:

Ab der Tropopause, der Grenzschicht zwischen der vom Wetter geprägten Troposphäre und der ruhigeren Stratosphäre, steigen die Temperaturen mit zunehmender Höhe wieder an. Der Temperaturanstieg, der sich bis an die Obergrenze der Stratosphäre in eine Höhe von etwa 50 km fortsetzt, wird durch die Aufnahme von Sonnenenergie verursacht, z.B. bei der Absorption von UV-Strahlung, bei der Wärme entsteht. Da die kühlere Luft unten bleibt, sind die Luftschichten der Stratosphäre sehr stabil und werden kaum durchmischt oder ausgetauscht. Dadurch können sich in der Stratosphäre Schadstoffe anreichern. Schadstoffe und Verunreinigungen können nicht ausgewaschen werden, weil Niederschläge nur in der darunter liegenden Troposphäre entstehen. Die Beseitigung von Schadstoffen erfolgt größtenteils durch chemische Umwandlung, wobei die Umwandlungsprodukte nur sehr langsam in die Troposphäre verfrachtet werden. [5]

Allein die Frage, ob diese Schadstoffe durch Photooxidation oder andere Oxidationsprozesse ebenfalls Sauerstoff verbrauchen und ihn damit dem vermeintlich dynamischen "O2/O3-Gleichgewicht" entziehen können, scheint offenbar wenig Beachtung zu finden. Wenn es um die Regeneration der geschwächten Ozonschicht geht, wird dieser Aspekt in den theoretischen Überlegungen meist ausgeklammert. Sauerstoff ist für die ozonbildenden Prozesse jedoch der essentiell notwendige Ausgangsstoff und damit gleichzeitig ein ertragsbegrenzender Faktor für das Endprodukt der Reaktion. Doch scheint jeder davon auszugehen, daß für alle oxidativen Vorgänge eine unbegrenzte Reserve davon zur Verfügung steht. Dabei wäre es geradezu konsequent, daß unter den vorherrschenden natürlichen wie künstlich erzeugten Verbrennungsverhältnissen, bei denen Sauerstoff gebunden wird oder verloren geht, auch diese Ressource neben vielen anderen knapp werden könnte. Dazu muß man nicht einmal die bisher einzige regenerative Quelle des Sauerstoffs bemühen, die pflanzliche Photosynthese, und den nachweislichen Schwund des dafür sinnbildlichen "Grüns" auf unserem Planeten messen. Schon der erwähnte photooxidative Prozeß mit den anthropogen erzeugten Umweltschadstoffen, die sich in der kalten Tropopause sammeln, wäre eine von vielen Möglichkeiten der Verbrennung, die Sauerstoff verbrauchen und in diesem Fall gerade an jener Position, an der Sauerstoff zum Aufbau und Erhalt der Ozonschicht dringend benötigt wird.

Seltsamerweise wird im umgekehrten Fall, bei Prozessen, die das O2/O3-Gleichgewicht gegenläufig, also zugunsten eines Ozonabbaus, stören, durchaus davon gesprochen, daß sich die schädlichen, ozonfressenden FCKWs oder andere ozonzerstörende Stoffe (ODS) in dieser extrem kalten Zone anreichern, so daß besonders in dem Bereich, in dem es am stärksten produziert werden sollte, der größte lawinenartige Ozonverlust zu verzeichnen ist [6]. Und hierfür werden nur die weniger energiereichen UV-B-Strahlen als Photoindikator oder Energielieferant gebraucht, so daß der Abbau auch im Frühjahr möglich ist [7]


Verwirrung nicht von ungefähr! oder Punkt 3
Ja, wo ist denn nun das Loch?

Damit sind jedoch nicht einmal alle verwirrenden Punkte oder Fragen, die durch die aktuelle Meldung vom wissenschaftlichen Nachweis eines arktischen Ozonlochs aufgeworfen werden könnten, berührt.

Derzeit wären eigentlich Berichte über ein ganz anderes Ozonloch zu erwarten gewesen. Sollte doch gerade jetzt (d.h. von Mitte September bis Mitte November) das Ozonloch über der Antarktis seinen größten jährlichen Verlust verzeichnen, demnach die größte Ausdehnung haben. Doch davon wurde in den jüngsten Meldungen nicht gesprochen, obwohl die antarktischen Verluste bekanntlich immer sehr viel größer und eindrücklicher sind, als die kleinen Löcher über dem Gegenpol. Sollte also das kleine Löchelchen im Norden von einem erwarteten sehr viel größeren Großen Bruder über dem Südpol ablenken?

Auch die Behauptung, daß es in diesem Frühjahr angeblich nun wirklich das allererste Mal gewesen sei (und deshalb auch so sensationell), daß über der Arktis erhebliche Ozonverluste registriert werden konnten, ist eine möglicherweise "politisch korrekte", aber doch reichlich wohlwollende Auslegung der Tatsachen. Denn bereits 2005 schrieb der Informationsdienst Wissenschaft von früheren Messungen:

"Erste Auswertungen der Messungen unseres internationalen Netzwerks zeigen bereits Hinweise auf Ozonverlust. Das war gegen Ende eines so kalten Januars auch zu erwarten. Ob es durch die ungewöhnlichen Bedingungen dieses Winters zu einem extremen Ozonverlust in der Arktis kommt, wird sich durch die Entwicklung der nächsten Wochen entscheiden", erklärt Rex [gemeint ist hier: Dr. Markus Rex von der Forschungsstelle Potsdam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung, der die Arbeiten zum arktischen Ozonverlust im Europäischen Projekt SCOUT-O3 koordiniert]. Im bisherigen arktischen Rekordwinter 1999/2000 sind lokal bis zu siebzig Prozent Ozon zerstört worden, was die Dicke der Ozonschicht insgesamt um bis zu dreißig Prozent reduziert hatte. In warmen arktischen Wintern gab es keinen nachweisbaren Ozonverlust. Bleibt es dieses Jahr im Februar und März kalt, könnte der Abbau aus 1999/2000 noch deutlich übertroffen werden.
(idw, 28. Januar 2005)

Vielleicht kann ein Laie die Zusammenhänge ja einfach nicht richtig verstehen..., doch wenn man die gängige Expertendefinition eines Ozonlochs wörtlich nimmt, drängt sich die Frage auf, warum nicht schon 2005 von einem Ozonloch gesprochen wurde, auch wenn es vielleicht in seinen Ausmaßen noch klein und damit schnell zu regenerieren war.


Sonnenschirm - Sonnenbrille oder Zufalls-Filter - Ozonschutz ist relativ

Dazu kommen wir hier noch einmal zu der unter Punkt 1 erwähnten Vorstellung des Ozondefizits in der Stratosphäre zurück, das in vielen Publikationen - im Widerspruch zum gängigen Bild eines altersschwachen, löchrigen Regenschirms - eigentlich nur mit einem erniedrigten Gesamtozongehalt in einem bestimmten Ausschnitt der Atmosphäre und in sogenannten Dobson-Einheiten (D.U.= englisch: Dobson Units) beschrieben wird.

Gedanklich geht man dabei von einer Säule aus, die aus der Atmosphäre "herausgeschnitten" wird und vom Erdboden bis zur Obergrenze der Atmosphäre (in etwa 120 km Höhe) reicht [3]. In dieser Säule verteilen sich die Ozonmoleküle, deren "Konzentration" man feststellen will. Nun soll zwar der größte Anteil von 90% innerhalb der 40 km starken Stratosphäre vorkommen, dennoch liegt hier das Ozonmaximum bei nur etwa einigen Millionstel (5-10 ppmv = Parts per Millionen Volume) aller übrigen Luftbestandteile (hauptsächlich Stickstoff und Sauerstoff). Diese extrem dünne Verteilung - Parts per Million Volume bedeutet Teilchen pro eine Million in einem Volumen; ein ppmv entspricht also einem Ozonmolekül auf 1 Millionen Luftmoleküle - reicht angeblich für die lebensnotwendige Filterung des UV-Lichtes vollständig aus.

Nun nimmt aber die Gesamtanzahl der Moleküle mit der Höhe ab, der Luftdruck wird bekanntlich mit der Höhe immer geringer, was bedeutet, daß die Teilchenanzahl pro Volumen kleiner wird. Das Volumenmischungsverhältnis (VMR) ist daher eine relative Größe (immer bezogen auf die Luft), die wenig aussagt. Für die Ozonschicht hieße das beispielsweise, daß nicht die Menge oder das Gewicht von Ozonmolekülen in diesem Bereich wirklich anwachsen muß, sondern nur die Verteilung von Stickstoff und Sauerstoffmolekülen ausgedünnter werden muß (weniger Teile in einer Volumeneinheit), um in dieser Schicht und für die Ozonkonzentration "relativ" hohe Werte zu messen.

Es ist allerdings schwer nachzuvollziehen, daß erstens ausgerechnet die Teilchenmenge von Ozon auch bei niedrigem Luftdruck konstant bleibt, zumal auch die Nachproduktion in dünner Luft schwieriger sein sollte, kann doch eine Reaktion nur stattfinden, wenn zwei Gasteilchen zusammenprallen, was in dünner Luft auch relativ unwahrscheinlicher wird, und daß dabei zweitens auch noch ein schützender Schirm zustande kommen soll.

Vielleicht deshalb wird in diesem Zusammenhang immer ein anderer Meßwert für die Dichte der Ozonschicht bemüht, unter dem man sich noch weniger vorstellen kann und zwar die bereits erwähnten Dobson-Einheiten: Wenn man aus der besagten Luftsäule alle Gasmoleküle außer Ozon entfernen könnte, ergäbe das gesamte Ozon aus allen atmosphärischen Schichten und unter den Luftdruckverhältnissen der unteren Troposphäre nur eine etwa drei Millimeter dicke kompakte "Ozonschicht".

Anders gesagt, unter mittlerem Atmosphärendruck entspricht die Dicke der Ozonschicht dem Zahlenwert für die Ozonmenge in D.U.: Ist die Ozonschicht ein Millimeter (1mm) mächtig, dann beträgt der Ozongehalt 100 D.U.. Auf seiner Webseite über Ozonschicht und Ozonloch erklärt das Bayerisches Landesamt für Umwelt [5] hierzu:

Im Mittel liegt der Ozongehalt der Atmosphäre etwa bei 310 DU. Die "Ozonschicht" ist im Mittel also 3,1 mm mächtig. Von einem Ozonloch spricht man, wenn der Wert unter 200 DU sinkt, weil dann schädigende UV-Strahlung in größerem Maße zur Erde dringen kann.

Etwa 90% des in der Atmosphäre vorkommenden Ozons befinden sich in der Stratosphäre in einer Höhe von 15 bis 35 km [3]. Die restlichen 10% befinden sich in der Troposphäre.[5]

Wenn also 2005 über der Antarktis 30 Prozent der Ozonschicht zerstört wurden und man normalerweise von durchschnittlich 310 D.U. in der gesamten fraglichen Luftsäule ausgeht, dann hätte man schon seinerzeit definitionsgemäß zumindest von einem "beginnenden" Ozonloch sprechen müssen. Warum man damals noch zögerte, heute aber unbesehen von einem Loch spricht, läßt vermuten, daß es neue "gute", aber vermutlich wieder andere, Gründe gibt, statt Tatsachen schlicht beim Namen zu nennen ...

"Es ist das erste Mal, dass wir auch in der Arktis von einem Ozonloch sprechen müssen", sagt Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Potsdam. Er ist einer der Studienautoren - und weiß, dass es das Phänomen in dieser Ausprägung bisher nur über am Südpol gegeben hat. In der Arktis sank die Dicke der Ozonschicht zwar auch jedes Jahr - aber längst nicht auf solche Extremwerte wie am anderen Ende der Welt. [8]

... heißt es heute, als gäbe es plötzlich tatsächlich ein Loch in einer massiven Decke und sehr viel mehr Handlungsbedarf als jemals zuvor. Eine Ausdünnung allerdings, die sich über 120 Kilometer hinzieht, läßt sich jedoch schwer als Loch beschreiben, es sei denn, man nimmt so viel Abstand von diesem Planeten, bis die Luftschicht aus 120 Kilometer wie ein dünnes Häutchen wirkt. Die Menschen dieses Planeten verschwinden darin allerdings auch, wie alle anderen Teilchen, so daß sie aus dieser Sicht mit ihren Köpfen nicht nur im bodennahen Ozon stecken würden ...

Aus der Perspektive der derart umnebelten Köpfe scheint der vermeintliche Schutz selbst durch eine "intakte" Ozonschicht doch sehr willkürlich zu sein. Ob nämlich ein Sonnenstrahl unseren Kopf oder unsere Hautzellen erreicht oder nicht, hängt letztlich davon ab, ob sich ihm "zufällig" im Bereich darüber ein Ozonteilchen in den Weg gestellt hat oder nicht.

Je weiter sich aber die ebenfalls zum Gesamtozon gezählten Teilchen in Bodennähe befinden, um so weniger wahrscheinlich ist wohl, daß sie schädliche Strahlung abschirmen, ehe sie längst auch Pflanzen und Lebewesen trifft. Einmal abgesehen davon, daß das Leben auf diesem Planeten durchaus eine Menge UV-Strahlung überstehen kann, weil es sich daran mit eigenen Schutz- und Reparaturmechanismen angepaßt hat, stützen sich die Zusicherung, "ein Ozonloch habe sich bereits wieder geschlossen" ebenso wie die Warnung davor auf im Sinne des Wortes recht "unsolide" Fakten, nämlich bewegliche Teilchen in äußerst lockerer Verteilung über Hunderte von Kilometern und auf Wahrscheinlichkeit gestützte Prognosen ihres möglichen Aufenthalts, der sich zudem durch äußere wetterbedingte Einflüsse spontan ändern kann.

Wer soll sich da noch sicher fühlen oder geschützt? Wer würde solch windigen Voraussetzungen sein Leben anvertrauen?


Punkt 4
Sündenbock ohne Hörner - FCKW und ODS

Wenn man nun darüber hinaus anthropogene Einflüsse im allgemeinen und die Emissionen der chemischen Industrie im besonderen für sinkende Ozonwerte in der Atmosphäre verantwortlich macht und bedenkt, daß gerade die Staaten der nördlichen Hemisphäre den größten Anteil am Ausstoß von inzwischen verbotenen FCKWs, FCKW-ähnlichen Ersatzstoffen und möglicherweise nach wie vor ozonschädigenden Chemikalien (ODS) hatten, scheint es logischerweise geradezu unvermeidlich, daß sie auch auf die Bereiche der Ozonschicht dezimierend einwirken, mit denen sie auf dem direktem Wege in Kontakt kommen. Das wäre wohl zunächst die Ausdünnung der Ozonschicht über den Industriestaaten. Doch bisher fanden Atmosphärenforscher immer ausreichend Erklärungen, warum das Loch im Norden doch nie so groß werden kann, daß man sich in den Chemie und Schadstoff erzeugenden Industrienationen darüber Sorgen machen müßte.

Ein bedrohlicher Sachverhalt, der im Prinzip so einfach scheint, "verdünntes Ozon läßt mehr UV-Strahlen durch", wird im wahrsten Sinne des Wortes "vielschichtig" mit den unterschiedlichen Ansammlungen von "Ozon in der Troposphäre, Stratophäre, Mesosphäre oder Thermosphäre" verschleiert und mit den jahreszeitlichen Einstrahlungswinkeln des Sonnenlichts, dem Temperaturverhalten in den Atmosphäreschichten, Stratosphärenwolken, Strömungsverhältnissen, Wettereinflüssen, Polarwirbeln, Brewer-Dobson- u.a. Zirkulationen zu einem derart komplexen Darstellungsgebilde, daß sich ein verstärkter Ozonabbau in der Stratosphäre mit dem Überschuß aus der Troposphäre oder mit geeigneten Tropen-Winden aus ozonreicheren Gebieten höherer Breitengrade einfach stopfen bzw. nur zuwehen läßt, wenn man es denn will oder braucht...

Auf diese Weise kann beispielsweise ein Ozonloch über der Antarktis, je nach Interessenlage, als vorübergehendes, jahreszeitliches Ungleichgewicht in der Ozonkonzentration oder als bedenkliche Gesundheitsgefahr interpretiert werden, während sich unbeeinflußt davon die wertvollen "Dobson-Einheiten" über der ganzen Welt mehr oder weniger unbemerkt verflüchtigen.


Punkt 5
Die Schicht aus Ozon ist bereits Illusion

Wenn es zudem tatsächlich zulässig ist [s.o.], den Ozongehalt eines Säulenausschnitts der Gesamtatmosphäre zur Grundlage der Ozonschicht-Messung und Abschätzung der noch vorhandenen UV-Filterwirkung zu verwenden, ließe sich im Sommer, bei reichlich vorhandenem bodennahen Ozon, das sich theoretisch durch entsprechende Strömungen und Zirkulationen leicht umverteilen läßt, jedes Ozonloch einfach wegdefinieren, selbst wenn es in den oberen Atmosphärenbereichen noch akut vorhanden wäre. Auf diese Weise könnten die Zahlen des Ozonschwunds abgemildert oder geschönt werden, was die bereits vermeldeten Erfolge des Protokolls von Montreal durchaus relativieren würde.

Betrachtet man hingegen nur eine bestimmte Schicht der Atmosphäre, in der Ozon schädliche UV-Strahlung (energiereiche UV-C-Strahlung zum Beispiel) gewissermaßen abgefangen werden soll, nämlich die untere Stratosphäre, dann läßt sich hier der global zunehmende Schwund nicht mehr leugnen. Auch die vom Wetterdienst veröffentlichten Daten zur zunehmenden UV-Einstrahlung, die täglichen UV-Indices für verschiedene Hauttypen [13], mit denen immer kürzere Aufenthalte im Sonnenlicht empfohlen werden, oder auch die wachsenden Krebs- und Hautkrebsstatistiken des statistischen Bundesamtes sprechen dann schon eine deutlichere Sprache. Zumal man eigentlich die Frage stellen müßte, ob die schädlichen Sonnenstrahlen allein durch die beiden "Ozonlöcher" in die Atmosphäre gelangen oder ob es auch schon die "löcherige" Gesamtozonschicht sein könnte, der wir diese Folgen zu verdanken haben. Immanent logisch wäre doch schließlich, daß dort, wo etwas fehlt, etwas anderes eindringen kann.

Umso mehr, wenn wie im Frühjahr 2011 über der Arktis in der Region zwischen 18 und 20 Kilometern Höhe 80 Prozent des dort normal vorhandenen Ozons verschwunden ist. Und das richtet vielleicht das Augenmerk auf Probleme aus völlig anderen Bereichen, der bisher überhaupt nichts mit dieser Thematik zu tun hatten ...

Schadstoffe, die hier die Lücke füllen könnten und auch brennende Probleme wie wachsende Krebsraten erklärten, sind bereits vorhanden und vor Ort. Zudem wird aus den bereits erforschten Zusammenhängen klar, daß auch geringe Konzentrationen in "lockerer" Verteilung in den atmosphärischen Weiten offenbar eine Wirkung haben, wenn man sie nachweisen will. Und man denke an die jüngste Atomkatastrophe in Fukushima, Japan, sowie den bis heute nicht geklärten Eintrag an radioaktivem Material in die Atmosphäre... oder an das vielleicht etwas harmloser anmutende, aber vielleicht noch brisantere Thema der Treibhausgase...


Neues Ozonloch als Klimaerwärmungsindikator

"Das im Frühjahr bereits erwartete und später bestätigte Rekord-Ozonloch in der Arktis hängt mit dem Klimawandel zusammen", äußerten vor kurzem einige Forscher um Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven in einem Artikel zu diesem Thema in Spektrumdirekt [9].

Über dem Nordpol war es in der unteren Stratosphäre bisher nie kalt genug. Während die Stratosphäre am Südpol, bedingt durch die Form des antarktischen Kontinents, sehr viel kälter wird, weil sich hier in der Polarnacht, wenn keine Sonnenstrahlung auf die Erde fällt, darüber ein Kaltluftgebiet, der sogenannte Polarwirbel bildet [6], bleibt es über der Arktis normalerweise um etwa 10 °C "wärmer", da u.a. quer liegende, hohe Gebirge am Nordpol die Entstehung eines stabilen Polarwirbels verhindern.

Wärmere Luft kann hier also eingemischt werden, und die Temperaturen sollten nie so weit absinken, wie für die Entstehung von polaren Stratosphärenwolken (Polar Stratospheric Clouds, PSC) nötig wäre. Letztere sind aber nötig, um den kaskadenartigen Verlust von Ozon zu katalysieren, da an den Eiskristallen dieser Wolken über zahlreiche komplexe Reaktionen z.B. Stickstoffverbindungen aus der Luft entfernt werden, so daß die ozonabbauenden Chlormoleküle und Radikale und damit die ozonabbauenden Prozesse überwiegen und zusammentreffen können - die idealen Bedingungen für den Ozonabbau!

Nun also wird offiziell erklärt, daß sich auch mit diesem Modell der Ozonverlust auf der Nordhalbkugel nicht mehr verschleiern läßt, was zunächst eine weitere Eskalation in den chemischen Zusammenhängen vermuten ließ. Doch warum jetzt, zu diesem Zeitpunkt, wo doch seit dem gefeierten Protokoll von Montreal 1987 [10] die Nutzung ozonschädigender Wirkstoffe stark eingeschränkt und die der sogenannten FCKWs sogar vollständig verboten ist und eigentlich nach 24 Jahren die ersten Anzeichen einer zunehmenden Regeneration der Ozonschicht zu erwarten sind?

In Europa werden derzeit bis auf wenige Altlasten, die aus Klimaanlagen und Kühlschränken entweichen, angeblich keine FCKW mehr eingesetzt und auch in den Entwicklungsländern, die sich bereits verpflichtet haben, den Verbrauch von ozonschädigenden Chemikalien schrittweise zu reduzieren, wurde der FCKW-Verbrauch offiziell schon um mehr als 85% reduziert. Die Welt benutzt schon lange Ersatzstoffe, die zwar auch noch Fluor enthalten, aber angeblich die Ozonschicht in Ruhe lassen. Das Acronym hierfür ist "H-FKW" (teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe). Der Einfachheit halber werden sie auch Fluor- oder F-Gase genannt. Im Gegensatz zu reinen Fluorkohlenwasserstoffen FKW oder den früheren Fluorchlorkohlenwasserstoffen FCKW enthalten diese an manchen "Ecken" noch Wasserstoffatome "H", und werden deshalb mit H-FKWs abgekürzt. Abgesehen davon, daß ihnen das Chlor fehlt, das für den Ozonabbau eine Rolle spielen könnte, sind es jedoch ebenfalls chemische Produkte, die statt FCKWs benutzt und die in die Atmosphäre abgegeben werden.

Die Emission ozonzerstörender Stoffe konnte mit diesem weltweit als Montrealer Protokoll [10] bezeichneten Kompromiß vermindert werden, weshalb auch anfangs bereits Teilerfolge wie eine langsame Regeneration der Ozonschicht vermeldet wurden, die man ihm zugute hielt. Doch lassen sich auch Meßwerte mehr oder weniger günstig auslegen ...

Bereits 2005, 20 Jahre nach Auftreten des ersten Ozonlochs und 18 Jahre nach Bannung der FCKWs, wurde für das Ozonloch über der Antarktis der drittniedrigste je gemessene Stand an Ozon nach 2000 und 2003 registriert, der sich im folgenden Jahr 2006 noch weiter verschlechterte und die Regierungen unter Zugzwang setzte, das Montrealer Abkommen noch auf weitere ozonschädigende Substanzen und mehr Unterzeichner auszudehnen: Mit einer Ausdehnung von 28 Millionen Quadratkilometern erreichte das Ozonloch über dem Südpol 2006 seine bisher größte Ausdehnung. Das ist etwa so groß wie die Fläche der USA und Rußland zusammengenommen.

So läßt sich hinter einer entsprechend meßbaren - wenn auch nicht ganz so drastischen - Ozonloch-Vergrößerung auf der Nordhalbkugel gewissermaßen ein weiteres Druckmittel für nächste politische Konsequenzen vermuten, falls sie nötig werden sollten ...

Vor allem, da sich die Entwicklung auf der Nordhemisphäre schon sehr viel länger abzeichnet, ohne daß man sich bisher gezwungen sah, etwas dagegen zu tun, und da die Brisanz dieses Themas von wissenschaftlicher Seite aus bislang im Vergleich zu anderen klimarelevanten Themen eher heruntergespielt oder vernachlässigt wurde, muß ein kritischer Beobachter auf die Terminierung der Meldung zu diesem Zeitpunkt aufmerksam werden. Und man fragt sich, inwieweit die Fokussierung auf dieses Thema eigentlich überhaupt noch etwas mit dem Problem der ausgedünnten Ozonschicht zu tun hat, oder damit vielleicht von anderen schwerwiegenderen Umwelt-oder Klimageschehen abgelenkt werden soll. So hieß es in Spektrumdirekt [9]:

Verantwortlich für den massiven Ozonabbau war unter anderem ein ungewöhnlich lang anhaltender und stabiler Polarwirbel über der Arktis, der den Austausch mit wärmeren Luftmassen bis in den April hinein verhindert hatte. Dazu kam die im Winter 2010/2011 extreme Kälte, durch die sich mehr der polaren stratosphärischen Wolken bilden konnten, in denen sich mit Aufgang der Sonne nach dem Polarwinter die Ozonzerstörung abspielt. Zusätzlich zu diesen natürlichen Faktoren trägt aber auch der Klimawandel zum Ozonabbau bei. Denn seit Jahren beobachten Forscher immer häufiger sehr niedrige Temperaturen in der arktischen Stratosphäre. Das ist kein Widerspruch zu der sich überdurchschnittlich stark erwärmenden Troposphäre im hohen Norden: Die steigenden Temperaturen in der unteren Atmosphäre beruhen darauf, dass hier klimawirksame Gase mehr Wärmestrahlung zurückhalten - und damit weniger Wärme in den höheren Schichten ankommt. Gleichzeitig gelangt aber auch mehr Kohlendioxid in die Stratosphäre, wo es anders als in der unteren Atmosphäre nicht erwärmend, sondern abkühlend wirkt. Beides fördert also tendenziell die verhängnisvollen eisigen Verhältnisse im Bereich der Ozonschicht.[9]

Das bewährte Rezept: Man nehme ein erprobtes öffentlichkeitswirksames Mittel - ein OZONLOCH - und übertrage es in einen völlig anderen Kontext, erweist sich leichter umgesetzt als gedacht:

Sind also Treibhausgase letztlich indirekt auch an der Ausdünnung der Ozonschicht schuld, indem sie die Wärme in der Troposphäre konzentrieren? Anders gesagt, schmilzt das Ozon in zunehmender Kälte, während immer mehr Treibhausgase wie die Schicht einer Thermoskanne die Hitze auf die Erde zurückreflektieren und nicht in den Weltraum entweichen lassen?

Tatsächlich wird das Problem mit Prognosen über bevorstehende Hitzerekorde durch unkontrolliert steigende CO2-Emissionen gerade in diesen Tagen in den Medien erneut thematisiert. Der Kieler Klimaforscher Mojib Latif befürchtet bei weiter ansteigenden CO2-Emissionen eine dermaßen grundlegende Veränderung des Weltklimas, daß manche Bereiche der Erde bereits zu einem viel früheren Zeitpunkt unbewohnbar werden, als man aus den schlimmsten offiziellen Zahlen hochrechnen könnte [11]. Darüber hinaus wurden unlängst Daten des US-Energieministeriums veröffentlicht, aus denen hervorgeht, daß der Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid im vergangenen Jahr schneller gestiegen ist als je zuvor. Selbst die pessimistischsten Szenarien, mit denen Experten vor vier Jahren vor der Geschwindigkeit der Erderwärmung gewarnt haben, würden überboten, heißt es in Welt Online.

Darüber hinaus hat man die klimarelevante oder wärmereflektierende Wirkung vieler zugelassener Chemikalien unterschätzt. So soll laut einer Sendung von Volker Mrasek [12] im nächsten UN-Bericht der anläßlich der internationalen Vertragsstaaten-Konferenz im Rahmen des Montreal-Protokolls zum Schutz der Ozonschicht in Bali am 21. November herauskommt, eine Gruppe von Chemikalien erneut thematisiert werden:

Einige der nach der FCKW-Bannung im Montrealer Klimaschutzabkommen als Ersatzstoffe in Gebrauch genommenen F-Gase (s.o.) hätten sich nämlich als überaus wirksame Treibhausgase entpuppt. Daher raten Klimaforscher den Politikern, einen analogen Bann auch für diese Stoffe einzuführen.

Exemplarisch wurde hier der Stoff "H-FKW 134a" erwähnt, der heutzutage beispielsweise in fast allen in PKW gebräuchlichen Klimaanlagen zu finden ist. Stoffe wie diese wirken ganz ähnlich wie FCKWs ohne die Ozonschicht schädigende Wirkung, sind dafür aber Treibhausgase, die die isolierende Wirkung von CO2 noch um ein Vielfaches verstärken.

Laut Deutschlandfunk hat u.a. der niederländische Atmosphärenphysiker Guus Velders die Nachfolger der FCKW, die von der Industrie als Kälte-, Isolier- und Aufschäummittel benutzt werden, als besonders langlebige Atmosphärenverunreiniger entlarvt. Ein Stoff wie H-FKW 134a habe ein extrem hohes Erwärmungspotential:

Es ist rund 1400 Mal so groß ist wie das von Kohlendioxid. In den nächsten Jahrzehnten werden hohe Zuwachsraten bei klimaschädlichen F-Gasen befürchtet, angetrieben vom Wirtschaftswachstum in Ländern wie China und Indien. Auf der Klimakonferenz in Denver gab es Zahlen dazu. Der Atmosphärenchemiker A.R. Ravishankara von der Nationalen Fachbehörde für Ozean und Atmosphäre in den USA:

"Wenn von diesen H-FKW weiter Gebrauch gemacht wird, dann könnten sie im Jahr 2050 ein Fünftel des Treibhauseffektes von Kohlendioxid erreichen." [12]


Ozonloch als bewährter Entscheidungsbeschleuniger?

Bereits auf der Klimakonferenz der Welt-Meteorologieorganisation vom 24.-28. Oktober 2011 in Denver hatte sich schon gezeigt, daß die Empfehlung mit dem Argument der Klimaerwärmung allein auf wenig Gegenliebe stößt. Ein drohendes neues Ozonloch, das sich allein durch die völlig unkontrolliert zunehmende Klimaerwärmung generieren ließe, könnte hier vielleicht die Argumente stützen.

Der hier zitierte indische Wissenschaftler Ravishankara ist der Hauptautor des neuen UN-Reports über die Fluor-Gase. Darin wird ebenfalls auf ihre kritische Klimawirkung hingewiesen. Dieser Bericht soll anlässlich der nächsten internationalen Vertragsstaaten-Konferenz in Bali erscheinen und den aktuellen Wissenstand über H-FKW zusammenfassen, aber auch gleichzeitig so relativieren, daß wie seinerzeit in Montreal wieder ein Kompromiß möglich wird. Man scheidet die brisante Gruppe einfach in "gute" und "schlechte" d.h. klimaschädliche F-Gase.

Ziel der neuen Debatte ist somit, die Zulassung auf "gute", sprich nicht klimaschädliche, F-Gase zu beschränken, was im Kern jedoch nichts daran ändert, daß alle diese Chemikalien sich irgendwann in den kalten Schichten der "Tropopause" ansammeln und dort in irgendeiner Weise Einfluß auf die Atmosphärenchemie nehmen werden. Und sei es nur, daß sie - zum eigenen Abbau - als sauerstoffverzehrende Konkurrenz neben den Reaktionen auftreten, die zur Regeneration der Ozonschicht ablaufen sollen...


Der Lärm ums Ozonloch ist noch nicht laut genug

Betrachtet man das jährlich wiederkehrende konzentrierte Ausdünnen der vermeintlichen UV-Schutzschicht, lassen sich damals wie heute Widersprüche im wissenschaftlichen Gesamtkonzept finden, denen auch in der jüngsten Veröffentlichung in "Nature" über die wissenschaftlichen Hintergründe bei dem vermeintlich "ersten arktischen Ozonloch" nicht wirklich ausreichend Rechnung getragen wird. So werden die Zusammenhänge von Ozonabbau durch FCKW bis heute von einigen Kritikern bezweifelt.

Gerade die Tatsache, daß sich daran trotz FCKW-Verbots bisher kaum etwas geändert hat, sollte ihrer Meinung daran erinnern, daß die Ozonlöcher schon solange existieren, wie die Erde eine Sauerstoffatmosphäre hat und von der Sonne bestrahlt wird. Daß es jedes Jahr zu bestimmten Zeiten, nämlich wenn die Sonne an den Polen in einem schrägen Winkel einfällt, zu Ozonverlusten kommt, ist den Atmosphärenforschern mindestens seit 1956/57 bekannt.

Damals war die FCKW-Produktion mit 75.000 Tonnen noch vergleichsweise gering, aber durchaus vorhanden. Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind für sich gesehen jedoch viel zu reaktionsträge, um aktiv Ozon zu spalten. Dazu muß aus den Molekülen erst einmal elementares "Chlor" freigesetzt werden, was nur unter bestimmten Bedingungen in der Atmosphäre geschieht.

Im Frühjahr (über der Nordhalbkugel) und im Herbst (über der Südhalbkugel) kommt jedoch dazu, daß die Energie der schräg einfallenden UV-Strahlung nicht ausreicht, um über den gleichen Mechanismus, den man auch in Bodennähe kennt und als unangenehm empfindet, durch Spaltung von Sauerstoff und Addition diese "Radikalen" an Sauerstoffmoleküle (O2), neues Ozon (O3) zu bilden. Allein das könnte nach Ansicht einiger Kritiker der FCKW-These schon ausreichen, um einen Verlust von 15 Prozent an Ozonmolekülen zu erklären.

Daß vor allem FCKWs für die Ausdünnung der Ozonschicht verantwortlich sein sollen, wurde erst zu dem Zeitpunkt wissenschaftlich nachgewiesen und mit einem Nobelpreis beehrt, als die Patentrechte eines bestimmten Herstellers für FCKWs ausliefen und es für diesen günstig schien, entsprechend wirksame Folgeprodukte zu lancieren. Was für ein Marketing, wenn man sie gleichsam als "Retter der Ozonschicht" verkaufen konnte.

Nie erwähnt wurde in dem Zusammenhang, daß auch die gemeingefährlichen FCKW schlichte Treibhausgase sind. Sie könnten also wie beschrieben neben dem direkten auch einen indirekten Einfluß auf den Abbau der Ozonschicht und auf das unerwünschte Eindringen hochenergetischer Sonneneinstrahlung in die Atmosphäre haben. Angesichts der Vielzahl nie erwähnter und vollkommen unerforschter Chemikalien-Einträge in die Atmosphäre lassen sich hier aber noch unzählige Varianten von Reaktionsabläufen direkter oder indirekter Art denken, die möglicherweise sogar eine bessere Erklärung für die atmosphärischen Veränderungen böten, die unwiderleglich auf Haut und Schleimhäuten zu spüren sind. Es ist offensichtlich, daß Erklärungen zu Phänomenen wie dem Ozonloch nur dann ins Interesse der Öffentlichkeit gerückt werden, wenn sie in logischer Konsequenz etwas von dieser Öffentlichkeit abfordern, wie eine Sensibilisierung für den eigenen CO2-Verbrauch beispielsweise oder generell klimaschädigendes Verhalten.

Welche Bedrohung auch immer von menschenverursachten Anteilen in diesem willkürlichen Mix aus Chemie und Strahlung oder auch strahlender Chemie ausgeht (wenn man abgesehen von Reaktorunglücken bedenkt, daß es bislang weltweit kein genehmigtes oder funktionstüchtiges Endlager für hochradioaktive Abfälle aus insgesamt 442 AKWs gibt), die sich in den ausgedünnten Atmosphärenschichten weitläufig verbreiten und konzentrationsunabhängig große Wirkung entfalten könnten, ist hingegen für die vorherrschenden Interessen zu unattraktiv, um überhaupt als Problem oder Forschungsthema Aufmerksamkeit zu erregen. Wieviele "Ozonlöcher" könnte man hierfür noch brauchen?


Anmerkungen:

[1] Hans Claude, "Ergebnisse der Ozonforschung am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg", Fachzeitschrift der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft (DMG) Promet 25: 116-125; 1996
URL: www.met.fu-berlin.de/~dmg/promet/25_4/25_4_5.pdf

"Die am Hohenpeißenberg gemessenen Trends sind sehr gut abgesichert. Immer wieder vorgenommene Vergleiche mit Ergebnissen anderer Stationen und von Satellitensystemen zeigen eine sehr gute Übereinstimmung [...]".

[2] Photooxidation. Die Bildung von Ozon wird ebenfalls sehr anschaulich auf der Webseite des Bayerischen Landesamts für Umwelt [5] als Folge energiereicher UV-C-Strahlung dargestellt:

Die Bildung der Ozonschicht hängt im Wesentlichen von der Anwesenheit von Sauerstoff (O2) und der Einwirkung energiereicher UV-C-Strahlung ab. Zuerst spaltet energiereiche UV-C-Strahlung den molekularen Sauerstoff in zwei Sauerstoff-Radikale (O2 → ·O + O·).

Dabei wird die UV-C-Strahlung vollständig absorbiert. Die Sauerstoff-Radikale sind äußerst reaktionsfreudig und verbinden sich mit anderen Sauerstoff-Molekülen zu Ozon (O· + O2 → O3).

[3] Luftschichten der Atmosphäre: Troposphäre (bis 8 km Höhe an den Polen/15 km Höhe am Äquator), Stratosphäre (bis 35, 40 bzw. 50 km Höhe), Mesosphäre (bis 85 km Höhe), Thermosphäre (bis 120 km Höhe). Die Höhenangaben variieren in der Fachliteratur, da die Luftschichten an den Polen (entsprechend der realen Abflachung der hypothetischen Erdkugel) auch geringer sein und zudem nach neuesten Erkenntnissen auch unterschiedlichen Einflüssen und Schwankungen unterliegen können.

[4] In der Troposphäre nimmt die Lufttemperatur kontinuierlich mit der Höhe um etwa 6,5 °C pro Kilometer ab. Sie liegt an der Erdoberfläche durchschnittlich bei etwa +15 °C. An der Obergrenze der Troposphäre (Die Grenzschicht zur Stratosphäre nennt man Tropopause) wird die niedrigste Temperatur (etwa -60°C) gemessen. Darüber steigen die Temperaturen wieder an. Tatsächlich wird u.a. durch die Strahlungsabsorption des Ozons die etwa 40 km mächtige Schicht derart erwärmt, daß an der Stratopause (Grenzschicht zur Mesosphäre) oftmals wieder Temperaturen um 0°C auftreten.

[5] Siehe aktuelle Webseite des Bayerisches Landesamt für Umwelt: www.lfu.bayern.de/umweltwissen/doc/uw_48_ozonschicht_ozonloch.pdf oder
URL: www.lfu.bayern.de/umweltwissen → Klima und Energie

ergänzend dazu:
Webseite des "Environmental Science published for Everybody round the Earth" ein Klimainformationsprojekt für Schule und Bevölkerung: Obere Atmosphäre-Basis "Zusammensetzung der Stratosphäre" vom 22. August 2007,
URL: www.atmosphere.mpg.de/enid/1mb.html
Originalquelle: IUP Bremen, Dr. Elmar Uherek, Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Scientific reviewer: Dr. John Crowley, Max Planck Institute for Chemistry, Mainz - 2004-05-04

[6] Durch extreme Kälte (z.B. in der Polarnacht über der Antarktis) wird der Abbau von Ozon im Zusammenspiel mit einem weiteren Faktor verstärkt [ergänzend auch unter [5] nachzulesen]:
Der erste Faktor ist die Bildung von Eiswolken in der Stratosphäre (polar stratospheric clouds, PSC). In den stratosphärischen Wolken werden unter den dort herrschenden stratosphärischen Bedingungen aus FCKW und anderen Stoffen Chlormoleküle (Cl2) freigesetzt. Der zweite, wichtige Faktor ist der antarktische Polarwirbel, der ebenfalls in der Polarnacht entsteht. [Da der Antarktische Kontinent im Wesentlichen rund ist, soll der Polarwirbel an seinen Rändern nur wenig gestört werden, so daß in seinem Inneren sehr tiefe Temperaturen bis unter bis unter 188 Kelvin das entspricht -85 °Celsius erreicht werden können.]

Dieses Windsystem verhindert den Luftaustausch mit angrenzenden Luftschichten, so daß sich die Chlormoleküle in den stratosphärischen Wolken anreichern. Wenn im Frühjahr die Sonne zurückkommt, wird das angereicherte Chlor zunächst in das Ozon abbauende Chloroxid (ClO) umgewandelt. Die Folge ist dann ein lawinenartiger Verlust von Ozon. Chlor wirkt als Katalysator, so daß hiernach ein Chloratom den Abbau von 1000 Ozonmolekülen bewirken soll.

[7] Der Ozonabbau erfolgt laut Ozon-Webseite des Bayerischen Landesamts für Umwelt [5] durch die energieärmere UV-B-Strahlung, die Ozon (O3) in Sauerstoff-Radikale und molekularen Sauerstoff (O2) spaltet (O3& rarr; ·O + O2). Substanzen wie etwa Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW, Lachgas (N2O) u.a. ODS), die zu einem großen Teil durch Industrie, Verkehr und Landwirtschaft freigesetzt werden, erhöhen den Ozonabbau.

[8] Christoph Seidler, "Ozonmangel über der Arktis (Ende März 2011): Forscher sprechen offiziell von Ozonloch", Spiegel online, 2. Oktober 2011,
URL: www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,789603,00.html

[9] Antje Findeklee, "Atmosphärenchemie - Arktisches Ozonloch erreichte antarktische Ausmaße" spektrumdirekt - DIE WOCHE, 7. Oktober 2011, Seite 12
URL: www.wissenschaft-online.de/artikel/1124675

[10] Das Montrealer Protokoll von 1987, eines der ersten und allgemein als ausgesprochen erfolgreich angesehenen multilateralen Umweltabkommen, verpflichtet seine Vertragsparteien, darunter auch die Europäische Gemeinschaft, zur Einstellung der Erzeugung und des Verbrauchs von ODS (engl.: Ozon depleting substances = Ozonzerstörenden Substanzen). Die Vereinbarung zur Reduktion der globalen Produktion ozonzerstörender Substanzen wurde am 16. September 1987 von 25 Regierungen und der Kommission der Europäischen Gemeinschaft unterzeichnet. Mittlerweile wurde es mit Ergänzungen von über 191 Staaten ratifiziert.

[11] siehe: Schattenblick → Nachrichten → Meldungen
http://schattenblick.de/infopool/nachrich/ip_nachrich_meld_umwelt.shtml
UMWELT/6335: Ökologie, Umweltschutz und Katastrophen - 05.11.2011 (SB)
http://schattenblick.de/infopool/nachrich/meld/um-6335.html
UMWELT/6336: Ökologie, Umweltschutz und Katastrophen - 06.11.2011 (SB)
http://schattenblick.de/infopool/nachrich/meld/um-6336.html

[12] Volker Mrasek, "Die FCKW-Nachfolger heizen dem Klima ein - Nach dem Teufel jetzt Beelzebub - Auch FCKW-Ersatzstoffe sollen verboten werden", DLF, Sendung "Forschung aktuell", 28. Oktober 2011
URL: www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/1590880/

[13] UV-Index - Maß- und Empfehlungshilfe für die individuelle Sonnenexploration je nach Hauttyp und aktuellem UV-Einfall. Beispiele dafür sind Bevölkerungsschutz-Webseiten vom Deutschen Wetterdienst oder Bundesinstitut für Strahlenschutz:
http://www.wetter.com/gesundheit/uv_index/
http://www.bfs.de/de/uv/uv2/uv_messnetz/uvi

8. November 2011



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