DFG-Forscher diskutieren über Ozonschicht

Die Wissenschaftler, die im Rahmen der DFG-Forschergruppe SHARP (Stratospheric Change and its Role for Climate Prediction) Veränderungen in der Stratosphäre und deren Auswirkung auf das Klimasystem untersuchen, verweisen darauf, dass es auch in der nördlichen Hemisphäre noch zu massiven, zeitlich begrenzten Ozonverlusten kommen kann - trotz einer insgesamt positiven Entwicklung.

So wird sich im Verlauf dieses Jahrhunderts das Ozonloch, das seit über 25 Jahren alljährlich über der Antarktis in den Frühlingsmonaten entsteht, als Ergebnis internationaler Vereinbarungen zum Schutz der stratosphärischen Ozonschicht (Montreal-Protokoll zum Verbot von Fluorchlorkohlenwasserstoffen/FCKW) allmählich zurückbilden; insgesamt wird sich die Ozonschicht wieder erholen. Dies zeigen die neuesten Ergebnisse wissenschaftlicher Studien, die kürzlich im WMO/UNEP-Bericht zum Zustand der Ozonschicht zusammengefasst wurden.

Bei ihrem Jahrestreffen diskutierten die Atmosphärenwissenschaftler unter anderem aber auch die neuesten Entwicklungen der stratosphärischen Ozonschicht, speziell die außergewöhnlich niedrigen Ozonwerte, die im März dieses Jahres über der nördlichen Hemisphäre gemessen wurden. Die starke Ausdünnung der Ozonschicht ergab sich als Folge einer besonderen dynamischen Situation mit sehr niedrigen Stratosphärentemperaturen in Kombination mit einer immer noch hohen Chlorbeladung der Stratosphäre in Folge der FCKW-Emissionen in den vergangenen Jahrzehnten.

Mittels Analysen der Beobachtungsdaten in Kombination mit numerischen Modellsimulationen sind die Wissenschaftler in der Lage, die Entwicklungen der letzten Monate schlüssig zu erklären. In der nördlichen Hemisphäre beobachtet man natürlich bedingte, sehr stark ausgeprägte Jahr-zu-Jahr-Unterschiede in der Stratosphärentemperatur, also einen Wechsel von kalten und warmen polaren Wintern, die zu einem sehr unterschiedlichen Ozonabbau in den darauffolgenden Frühlingsmonaten führten.

So beobachtete man im März 2010 sehr hohe Ozonwerte, da die polaren Stratosphärentemperaturen in den Wintermonaten recht hoch waren. Eine im Vergleich zu 2010 völlig anders geartete dynamische Situation kennzeichnete dagegen den Winter 2011: Die polare Stratosphäre war sehr kalt, der Ozonabbau im Frühjahr daher sehr effektiv.

Die Wissenschaftler kommen daher zu dem Fazit: Die jüngsten Beobachtungen mit sehr niedrigen Ozonwerten stehen nicht im Widerspruch zur erwarteten langzeitlichen Erholung der Ozonschicht. Sie zeigen lediglich, dass durch die große Variationsbreite dynamischer Vorgänge in der nördlichen Stratosphäre die Ozonverluste in individuellen Jahren recht unterschiedlich ausfallen können. Der durch FCKW verursachte Ozonabbau kann auch in naher Zukunft in der Nordhemisphäre immer noch gravierend sein.

Grafik: Die Ozonwerte im Frühjahr schwanken über der nördlichen Hemisphäre aufgrund natürlicher Vorgänge in der Stratosphäre sehr stark von Jahr zu Jahr. Die Ozonschicht wird in Jahren mit sehr niedrigen Stratosphärentemperaturen durch chemische Prozesse stark abgebaut; so zum Beispiel 2011. In relativ warmen Jahren (z. B. 2010) beobachtet man nahezu keinen Ozonabbau. Die großen Ozonverluste in kalten Jahren sind eine Folge der in den letzten Jahrzehnten emittierten Flurchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Die Abbildungen zeigen die Ozongesamtmenge in Dobson-Einheiten, wobei hohe Ozonwerte mit in Gelb- und Rottönen gekennzeichnet sind, niedrige Ozonwerte mit Grün- und Blautönen (Quelle: Mark Weber, Universität Bremen).


Dr. Ulrike Langematz/del, 08.06.2011