Ozonloch über der Südhalbkugel: Erste Anzeichen für Erholung der Atmosphäre?

Vor 30 Jahren wurde das Ozonloch entdeckt; es folgten Verträge zum Schutz der Atmosphäre. Doch obwohl seit Jahren weniger ozonschädigende Substanzen freigesetzt werden, ist umstritten, wann sich die Atmosphäre erholt. Dieser Prozess habe schon begonnen, hörte man in den letzten Jahren immer wieder. Andere Fachleute betonen, die Trendwende könne noch nicht sicher nachgewiesen werden. Die natürlich bedingten Schwankungen von Jahr zu Jahr seien zu groß. Auch das Ozonloch von 2015, dessen Entwicklung Forscher gerade neugierig verfolgen, dürfte keine klare Antwort auf die Streitfrage liefern.

Wie jeden Winter auf der Südhalbkugel bildete sich in den letzten Monaten ein großer eiskalter Luftwirbel hoch über der Antarktis, in der Stratosphäre. In monatelanger Dunkelheit sanken die Temperaturen an manchen Tagen unter minus 90 Grad Celsius. Es war tendenziell sogar kälter als sonst. Bei so großer Kälte entstehen in dem Polarwirbel spezielle Wolken. Meteorologie alleine zerstört jedoch kein Ozon. Dafür braucht es zusätzlich Kohlenwasserstoffverbindungen, die Chlor, Fluor, Brom oder Jod enthalten. Sie stammen vorwiegend aus industrieller Herstellung, außerdem aus natürlichen Quellen wie Vulkanen und Ozeanen.

Die Sonnenstrahlen helfen dabei, dass Chlor entstehen kann

Unter Beteiligung der Halogenverbindungen kommt es an den unterkühlten Tröpfchen und den Eiskristallen der polaren Stratosphärenwolken zu chemischen Reaktionen, die ozonzerstörende Substanzen freisetzen. Das ist aber nur das Vorspiel. Mit dem Frühlingsanfang Ende August berühren die ersten Sonnenstrahlen den Polarwirbel. Die UV-Strahlen helfen dabei, dass Chlor entstehen kann, das mit Ozon reagiert und es zerstört. In einer Höhe zwischen zwölf und 22 Kilometern bildet sich das Ozonloch. Die Erfahrung zeigt, dass bis zu 70 Prozent des Ozons in der Luftsäule über der Antarktis verloren gehen. Dadurch dringt viel mehr gefährliche UV-Strahlung bis zum Boden als sonst. Im Dezember schließt sich das Ozonloch wegen des sich erwärmenden Polarwirbels dann wieder.

Wie viel Ozon abgebaut wird, diktiert allerdings nicht allein die Konzentration der Halogenverbindungen. Studien zeigen, dass sich auch die Wärmemenge, die Richtung Südpol transportiert wird, auf den Ozonabbau auswirkt. Je kälter und damit stabiler der Polarwirbel, desto mehr Ozon kann zerstört werden. Der Wärmetransport hängt von Luftströmungen ab, die sich von Jahr zu Jahr ändern. Das macht es Forschern so schwer, einen Trend beim Ozonloch zu bestimmen.

In diesem Jahr ist der südliche Polarwirbel nahezu kreisrund, schreiben Forscher im Bulletin der Weltmeteorologieorganisation. Sein Zentrum liegt fast genau über dem Südpol. Dadurch hat das Sonnenlicht den Außenrand des Wirbels später erreicht als sonst, was den Beginn des Ozonabbaus so lange hinauszögerte wie seit Ende der 1980er Jahre nicht mehr. Doch inzwischen hat sich – auch dank der großen Kälte des Wirbels – ein Ozonloch mit ziemlich gewöhnlichen Messwerten gebildet.

Jedes Jahr geht die Menge der ozonzerstörenden Substanzen zurück

Es sei aber nicht so, dass es gar keine Anzeichen einer Erholung geben würde, meint Jos de Laat, ein Forscher am Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut in De Bilt. In den letzten Jahren sei weniger Ozon abgebaut worden als vor dem Jahr 2000. Für die nächsten Jahrzehnte rechnet die Fachwelt fest mit einer Erholung. Denn pro Jahr geht die Menge der ozonzerstörenden Substanzen um ein bis eineinhalb Prozent zurück. Das ist dem Montrealer Protokoll von 1987 sowie den strengeren Nachfolgevereinbarungen zu verdanken.

Bis eine eindeutige Erholung festgestellt werden kann, vergehen vermutlich noch etwa fünf Jahre. Eine von mehreren Studien mit diesem Fazit hat de Laat zusammen mit zwei Kollegen im Fachjournal „Atmospheric Chemistry and Physics“ veröffentlicht. Inzwischen hat der Niederländer seine Analysemethoden aber verfeinert und ist darum optimistisch, dass er bald Genaueres zur Frage der Erholung sagen kann. Auch deshalb verfolgt er mit Spannung, wie tief das aktuelle Ozonloch werden wird.