Trotz des FCKW-Verbots: Ozonabbau über Arktis schreitet weiter voran
Bisher gingen Forscher:innen davon aus, dass sich die Ozonschicht in der Arktis aufgrund des FCKW-Verbots erholt. Eine neue Studie zeigt nun aber genau das Gegenteil. Das ist der Grund.
Der Klimawandel ist offenbar für einen verstärkten Abbau von Ozon über der Arktis verantwortlich. Davon gehen Forscher:innen des Bremerhavener Alfred-Wegener-Instituts einem Bericht im Wissenschaftsmagazin "Nature Communications" zufolge aus.
Rekord-Ozonverlust über der Arktis im Frühjahr 2020
Bei der "Mosaic"-Expedition war im Frühjahr 2020 ein Rekord-Ozonverlust über der Arktis erfasst worden. "Eine umfassende Analyse hat nun ergeben, dass dies auch das Resultat von Klimaveränderungen war", erklärte Expeditionsleiter Markus Rex.
Die Studie zeige, dass trotz des weltweiten Verbots ozonzerstörender Substanzen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts mit weiter zunehmenden Ozonverlusten im arktischen Polarwirbel zu rechnen ist, sollte der Klimawandel ungebremst voranschreiten.
Wie gefährlich der Klimawandel bei uns ist, zeigen neue krasse Zahlen (siehe Video am Anfang des Artikels).
Driftender Polarwirbel: Reduzierte Ozonschicht auch in Deutschland folgenreich
Der Ozonabbau kann Folgen für die Menschen in Europa, Nordamerika und Asien haben: "Denn der arktische Polarwirbel driftet immer mal wieder auch über Mitteleuropa, so dass es auch in Deutschland jeweils im Frühjahr zu einigen Tagen reduzierter Ozonschicht kommen kann, was dann in diesen Perioden zu erhöhter UV-Strahlung und letztlich zu Sonnenbränden und größerer Hautkrebsgefahr führen kann", erklärte Rex.
Durch eine dünnere Ozonschicht und durch mehr ungefiltertes UV-Licht auf der Erde sind auch Augenschäden möglich.
Was ein Polarwirbel ist und welche Auswirkungen der Polarwirbel auf unser Wetter hat, zeigen wir dir in diesem Video:
Ozonschicht unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen
Die Dichte der Ozonschicht über der Arktis schwankt im Jahresverlauf und erreicht stets im Frühjahr ihren geringsten Wert. Wie bereits erwähnt wurde, war im Frühjahr 2020 von "Mosaic"-Forscher:innen ein Rekordverlust registriert worden: Im Höhenbereich des Ozonmaximums waren demnach etwa 95 Prozent des Ozons zerstört. Die Ozonschicht-Dicke sei dadurch um mehr als die Hälfte reduziert worden - und das obwohl die Konzentration ozonzerstörender Substanzen seit der Jahrtausendwende sinke.
Basierend auf Computermodellen schätzte das Team um die AWI-Wissenschaftler Peter von der Gathen und Markus Rex sowie Ross Salawitch von der University of Maryland den Ozonabbau im arktischen Polarwirbel bis zum Jahr 2100 ab. "Damit es zu einem Abbau von Ozon in der Arktis kommt, muss sich die Stratosphäre im Bereich der Ozonschicht stark abkühlen", erklärte von der Gathen.
Klimawandel führt zu tieferen Temperaturen im Polarwirbel
Demnach gibt es generell unregelmäßig mal warme und mal kalte stratosphärische Winter im Polarwirbel. Bei der Analyse meteorologischer Daten der letzten 56 Jahre fällt allerdings auf, dass der Trend hin zu tieferen Temperaturen in den kalten stratosphärischen Wintern geht. Dies wiederum geht mit steigenden Ozonverlusten einher. Diese Trend ist mit dem Klimawandel zu begründen.
Der komplexe Mechanismus dahinter sei zumindest teilweise bekannt, hieß es vom AWI: Dieselben Gase, die an der Erdoberfläche zur globalen Erwärmung führen, fördern demnach eine Abkühlung der höheren Luftschichten in der Stratosphäre. Vermutlich trügen auch Änderungen in den Windsystemen im Zuge des Klimawandels zu den tieferen Temperaturen im Polarwirbel bei.
Rückgang der Ozonverluste nur durch reduzierte Emissionen erreichbar
Den Forscher:innen zufolge hängen die künftigen chemischen Ozonverluste in der Arktis stark von der Menge der bis zum Ende des Jahrhunderts ausgestoßenen Treibhausgase ab. Bei drastisch reduzierten Emissionen ist demnach mit einem bald einsetzenden und danach beständigen Rückgang der Ozonverluste zu rechnen.
"Wenn wir unsere Treibhausgasemissionen nicht schnell und umfassend reduzieren, könnte der arktische Ozonverlust trotz des großen Erfolgs des Montrealer Protokolls bis zum Ende des laufenden Jahrhunderts immer schlimmer werden statt der allgemein erwarteten Erholung zu folgen", so Rex.
Montreal-Protokoll: Verbot von FCKWs für die Rettung der Ozonschicht
Ein Abkommen zur Rettung der Ozonschicht wurde am 16. September 1987 zunächst von 24 Nationen - darunter auch Deutschland - im kanadischen Montreal unterzeichnet. Das Montreal-Protokoll gilt als Meilenstein des Umweltschutzes.
Die 24 Nationen verpflichteten sich, die Produktion von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen ozonzerstörenden Substanzen zuerst einzudämmen und schließlich vollständig zu stoppen. Bis dahin waren FCKW jahrzehntelang massenhaft als Treibgase in Sprays, als Kühlmittel oder bei der Schaumstoffproduktion zum Einsatz gekommen.
Noch sind solche Substanzen reichlich in der Atmosphäre vorhanden, weil sie nur langsam abgebaut werden. "Bis zum Jahr 2000 stiegen die Konzentrationen dieser Substanzen im Polarwirbel noch", erklärte von der Gathen. "Seitdem fallen sie und liegen heute bei 90 Prozent des Maximums."
Antarktis: Hoffen auf Schließen des Ozonlochs
Bei der Antarktis hoffen Forscher:innen auf ein langsames Schließen des Ozonlochs. Aufgrund besonderer meteorologischer Bedingungen war es 2019 so klein wie seit rund 30 Jahren nicht mehr, wie wir damals in diesem Video berichteten:
Im Jahr darauf hielt sich über der Antarktis allerdings eines der größten und tiefsten Ozonlöcher der vergangenen 15 Jahre, wie der Atmosphärenüberwachungsdienst (CAMS) im Oktober berichtete.
Von einem Ozonloch sprechen Meteorolog:innen und Expert:innen, wenn die Schutzschicht so dünn wird, dass sie den Normalwert um etwa ein Drittel unterschreitet. Im Frühjahr 2020 hatten Forschergruppen erstmals ein Ozonloch über der Arktis festgestellt.
"Es ist im Moment ein wirkliches Ozonloch, wie wir es über der Arktis noch nie gesehen haben, aber wie wir es kennen aus der Antarktis. Das ist ein sehr besonderes Ereignis", hatte Martin Dameris vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre gesagt.
Treibhausgas FCKW mitverantwortlich für Klimakrise
Da Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) als Treibhausgase wirken, schaden sie nicht nur der Ozonschicht, sondern tragen auch zur Klimakrise bei. Einer 2020 vorgestellten Untersuchung zufolge verursachte die Freisetzung der Substanzen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts etwa ein Drittel des bis 2005 gemessenen globalen Temperaturanstiegs.
In der Arktis ging sogar die Hälfte der Erwärmung und des Eisverlustes in dieser Zeit auf das Konto der Ozonkiller, berichteten Forscher:innen im Fachmagazin "Nature Climate Change".
Bestätigen sich die neu gewonnenen Erkenntnisse, tragen die FCKW also gleich auf zwei Wegen erheblich zu Ozonverlusten im arktischen Polarwirbel bei - direkt in der Stratosphäre und über ihre Klimawirkung. Grundlage der aktuellen Studie waren Messungen während der etwa ein Jahr dauernden Expedition "Mosaic". Dabei driftete das Forschungsschiff "Polarstern" angedockt an eine riesige Eisscholle durch das Nordpolarmeer. Im Artikel "Auswertungen der Expedition: Arktis zog sich 2020 schneller zurück als je zuvor" haben wir weitere Erkenntnisse der Expedition.
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