Ozonverlust über der Arktis erreicht Rekordwerte

Durchschnittliche Ozonwerte im Monat März von 1979 bis 2011
4 April 2011

Die vom ESA-Umweltsatelliten Envisat über dem euro-atlantischen Sektor der Nordhalbkugel gemessene Ozonkonzentration lag im März so niedrig wie nie zuvor.

Dieser Negativrekord ist die Folge einer ungewöhnlich starken zirkumpolaren Luftströmung; sie schloss die Atmosphäre über dem Nordpol geradezu ein und verhinderte so eine Vermischung mit Luftmassen aus gemäßigteren Breitengraden.

Diese Wetterlage bewirkte eine stetige Abkuehlung und in der Folge extrem niedrige Temperaturen und Bedingungen, wie sie eigentlich über der Antarktis typisch sind.

Aus den in dieser Kaltluftmasse vorhandenen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) wurden durch die Sonneneinstrahlung im März ozonschädigende Chlor- und Bromatome gelöst, die Ozon in einzelne Sauerstoffmoleküle aufspalten. Diese Prozesse laufen hauptsächlich in der unteren Stratosphäre ab, etwa 20 km über der Erdoberfläche.

Ozonschicht als schützender Teil der Stratosphäre

Arctic temperature field
Temperaturverteilung über der Arktis

Die Ozonschicht als schützender Teil der Stratosphäre unserer Atmosphäre befindet in etwa 25 km Höhe und filtert lebensfeindliche ultraviolette Strahlung aus dem Sonnenlicht. Diese Strahlen können die Meeresfauna und -flora schädigen und steigern das Risiko von Hautkrebs und grauem Star.

Die Wintertemperaturen in der arktischen Stratosphäre unterliegen starken Schwankungen. Im letzten Jahr wurden über der Arktis sehr hohe Temperaturen und Ozonwerte gemessen. 1997 wurden letztmalig ungewöhnlich niedrige Stratosphärentemperaturen über dem Nordpol registriert.

Derzeit soll wissenschaftlich geklärt werden, weshalb die arktischen Winter 2011 und 1997 derart kalt waren und ob diese zufällig ausgewählten Ereignisse statistisch gesehen mit dem weltweiten Klima-wandel in Zusammenhang stehen.

ESA-Initiative zur Überwachung des Klimawandels

Ozonvergleich (2010 und 2011)

„Angesichts des Klimawandels gehen wir davon aus, dass die durchschnittlichen Stratosphärentemperaturen sinken. Dadurch würde sich der chemische Ozonabbau verstärken“, erläutert Mark Weber von der Universität Bremen.

„Andererseits legen zahlreiche Studien nahe, dass die Stratosphärenwinde zukünftig stärker werden, wodurch mehr Ozon aus den Tropen in höhere Breiten transportiert und der Ozonabbau verringert würde“.Zur abschließenden Beantwortung dieser Frage bedarf es weiterer Ozon-Prognosemodelle und einer möglichst präzisen Beobachtung der Entwicklungen innerhalb der Ozonschicht. Dies ist nur anhand aufgezeichneter Satellitendaten möglich. Erhoben werden diese Daten in einem Forschungsvorhaben im Rahmen der ESA-Initiative zur Überwachung des Klimawandels (CCI, Climate Change Initiative).

„Durch Messungen der drei Envisat-Atmosphären-Messinstrumente Sciamachy, MIPAS und GOMOS erhalten wir einzigartige Ozondaten, anhand derer sich zum einen dynamische und chemische Veränderungen wissenschaftlich voneinander abgrenzen lassen und die zum anderen wertvolle Anhaltspunkte für den Einfluss des Klimawandels auf die Stratosphäre liefern. Deshalb müssen diese Instrumente unbedingt so lange wie möglich weitermessen“, so Weber.

Arctic chlorine measurements
Messungen des Ozonprofils

Die gemäß Montrealer Protokoll verbotenen FCKW sind zwar noch immer in der Atmosphäre vorhanden, ihre Konzentration nimmt jedoch ab. Doch auch in den nächsten Jahrzehnten werden ungewöhnlich kalte arktische Winter noch heftige chemische Reaktionen in der Ozonschicht bewirken und damit zu einer Vergrößerung des Ozonlochs führen.

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