Der globale Sonnenschirm erholt sich und könnte bis Mitte des Jahrhunderts vollständig repariert sein
Oberpfaffenhofen. Nach einigen Schreckensmeldungen zum Klimawandel gibt es nun eine gute Nachricht zum Zustand unserer Atmosphäre: Das Ozonloch, das seit Anfang der 1980er- Jahre alljährlich zwischen August und Dezember über der Antarktis aufreißt, schließt sich allmählich. In diesem Jahr fällt es besonders klein aus. Und das ohne den Einfluss günstiger Wetterbedingungen, die in anderen Jahren den Ozonabbau gebremst hatten. Das wird allerdings nichts daran ändern, dass die Erde immer wärmer wird.
"Im Durchschnitt der vergangenen 20 Jahre dehnte sich das Ozonloch über der Antarktis auf 24 Millionen Quadratkilometer aus. Das entspricht der Größe Nordamerikas. In diesem Jahr sind es etwa 20 Millionen Quadratkilometer", sagt Prof. Martin Dameris vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Zudem habe sich die Ozonschicht in diesem Jahr weniger stark ausgedünnt, betont der Spezialist für Atmosphärenphysik. Zwar ist das Loch heute noch recht groß, doch rechnet Dameris damit, dass es sich zur Mitte des Jahrhunderts schließen wird. Damit wäre eine Umweltsünde der Menschheit aus der Welt geschafft.
In 20 bis 30 Kilometer Höhe ist die Konzentration des Ozons (dreiatomiger Sauerstoff) besonders hoch. Diese Schicht schirmt UV-Strahlung ab und schützt die Erdbewohner vor aggressivem Sonnenlicht. Doch eine spezielle Chemikaliengruppe, die Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe, kurz FCKW, setzten der Ozonschicht über Jahrzehnte stark zu, bis sie von 1987 an durch das Montrealer Protokoll schrittweise verboten wurden. Bei Temperaturen unter minus 78 Grad zerstören die Chloratome der Substanzen die Ozonmoleküle. Folge: Zu Beginn der 1980er-Jahre sank der Ozongehalt der antarktischen Atmosphäre so stark ab, dass Wissenschaftler von einem Loch sprachen.
Die Löcher treten immer im antarktischen Frühling auf. Denn in den bitterkalten Wintermonaten sinkt die Temperatur in der Stratosphäre (15 bis 50 Höhenkilometer) über dem Südpol auf deutlich unter minus 78 Grad, sodass die Chloratome ihr Vernichtungswerk verrichten können. Über der Arktis ist die obere Atmosphäre dagegen im Schnitt zehn bis 15 Grad wärmer. Deshalb bildet sich über der Nordhalbkugel nur selten ein Ozonloch - auffällig niedrige Gehalte maßen die Satelliten nur in den Jahren 1997 und 2011.
Das Maß für die Ozonschicht ist die sogenannte Dobson-Einheit (engl. Dobson Unit, DU). Benannt nach dem Ozonforscher G.M.B. Dobson (1889-1976), bezeichnet sie die Gesamtdicke der Ozonschicht, gemessen von der Meeresoberfläche bis zum äußeren Rand der Atmosphäre in 50 Kilometer Höhe. Der Normalwert liegt bei 300 DU, doch gibt es auch natürliche Abbauprozesse. Alle Werte unterhalb von 220 DU sind jedoch nicht auf natürlichem Wege entstanden. Hier beginnt laut wissenschaftlicher Definition das Ozonloch.
Vor allem in den 1990er-Jahren pendelten die jeweils niedrigsten Ozonwerte eines antarktischen Herbstes um 100 DU, dreimal lagen sie unterhalb von 90 DU (1998, 2000 und 2006). Die Schwankungen entstehen durch Temperaturunterschiede in den verschiedenen Jahren - auch in der oberen Atmosphäre gibt es kalte und besonders kalte Winter. Entsprechend unterschiedlich stark treten Temperaturen jenseits von minus 78 Grad auf. Dameris: "In diesem antarktischen Winter lagen die Temperaturen im Normalbereich. Auch die Ausbildung und Dynamik des Ozonlochs waren durchschnittlich. Trotzdem ist es besonders klein, und das ist ein gutes Zeichen."
Dies habe aber keine Bedeutung für den saisonalbedingten Ozonschwund über der Arktis im kommenden Winter. Dameris: "Die Antarktis und die Arktis sind unabhängig voneinander. In der Regel sind die Fluktuationen über der Arktis größer, dennoch dünnt die Ozonschicht aufgrund der relativ höheren Temperaturen weniger stark aus."
Gleichzeitig registrieren die Eisforscher am Nordpol rekordverdächtig schnell schmelzendes Eis. Die Erderwärmung, die dieses Eis schmelzen lässt, dringt nicht bis zur Ozonschicht vor, obwohl ihr das sogar guttun würde. Im Gegenteil: Der Treibhauseffekt des CO2 und anderer Klimagase lässt die Stratosphäre sogar kälter werden. Damit wirkt er tendenziell schädlich auf die Ozonschicht.
Doch nun wird es richtig kompliziert: Die Aussage gilt nur für die Polargebiete, weil über ihnen die irdische Lufthülle besonders kalt ist und deshalb die Minus-78-Grad-Marke schnell erreicht ist. Über den Tropen kann die durch den Treibhauseffekt verursachte leichte Abkühlung der Stratosphäre dem Ozon dagegen helfen, denn sie bremst dort die natürlichen Abbauprozesse. Großräumige Zirkulationen in der Atmosphäre könnten das dort gebildete Ozon zu den Polen transportieren, so der DLR-Experte.
"Derzeit erforschen verschiedene Arbeitsgruppen, ob der Treibhauseffekt durch das CO2 die Erholung der Ozonschicht eher bremst oder beschleunigt", sagt Dameris. Der dominierende Prozess sei aber das Chlor in der Atmosphäre, sodass der globale Sonnenschirm allmählich seine ursprüngliche Schutzfunktion zurückerhält.