Vor fast 40 Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass menschliche Aktivitäten die Ozonschicht zerstören und sich ein Loch über der Antarktis gebildet hatte. Diese ernüchternden Entdeckungen brachten die Welt zusammen, um eine ökologische Herausforderung ihres Lebens in Angriff zu nehmen.

Jahrzehnte später hat das Ozonloch seit seinen düsteren Aussichten in den 1980er Jahren einen langen Weg zurückgelegt. Aber es ist noch kein Grund zum Feiern. Es gibt immer noch laufende Bemühungen zwischen Politikern und Wissenschaftlern, um sicherzustellen, dass das Ozon in der Atmosphäre geschützt wird. Angesichts der anhaltenden Erholung des Ozonlochs finden Sie hier einen Leitfaden zur Entstehung des Lochs, zu den koordinierten Bemühungen, es zu beheben, und zu der Frage, ob es sich jemals wieder verschlimmern wird.

Was ist Ozon überhaupt?

Ozon, oder Trisauerstoff, ist ein hochreaktives Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht. Man kann etwas Ozon in der Nähe der Erdoberfläche finden, aber das meiste ist in der Stratosphäre der Erde konzentriert. In Bodennähe ist Ozon ein giftiges Molekül für den Menschen und kann beim Einatmen die Lunge schädigen. In 31 Meilen Höhe über dem Boden ist es jedoch lebenswichtig und schützend.

In der Stratosphäre verbindet es sich mit anderen Ozonmolekülen zu einer Hülle, die als Ozonschicht bekannt ist. Diese Ozonmoleküle absorbieren die UV-Strahlung und wirken so als Sonnenschutz für das Leben auf der Erde. In den 1960er und 70er Jahren begannen Forscher zu entdecken, dass bestimmte Substanzen – insbesondere vom Menschen hergestellte Industriechemikalien – die Ozonmoleküle zerstören. Diese Substanzen spalten die Ozonmoleküle auf, indem sie eines der Sauerstoffatome abspalten. Mit der Zeit können diese Reaktionen die Ozonschicht weniger stabil machen.

Im Jahr 1985 wurde diese Bedrohung der Öffentlichkeit bekannt. Der Wissenschaftler Joseph C. Farman und seine Kollegen entdeckten, dass das atmosphärische Ozon über der Antarktis um 40 Prozent zurückgegangen war. Bestimmte, vom Menschen verursachte Substanzen waren in die Stratosphäre gelangt und hatten die Ozonschicht so stark geschädigt, dass ein extrem dünner Abschnitt entstand, der allgemein als Ozonloch bekannt ist. Das Loch bildete sich am Südpol aufgrund der einzigartigen meteorologischen und chemischen Bedingungen in dieser Region.

Was hat das Ozonloch verursacht?

Wissenschaftler haben den Ausstoß bestimmter Gase, die ozonabbauende Substanzen enthalten, als Hauptursache für das Problem ausgemacht. FCKWs, kurz für Fluorchlorkohlenwasserstoffe, sind eines der schädlichsten Gase für die Ozonschicht. FCKWs enthalten Chlor – eine Verbindung, die sich hervorragend zum Abtöten von Bakterien in Schwimmbädern eignet und in ihrer gasförmigen Form schädlich für die Ozonschicht ist.

FCFCs wurden in den vergangenen Jahrzehnten weit verbreitet eingesetzt und erreichten ihren Höhepunkt in den späten 1980er Jahren. Viele Kühlschränke, Klimaanlagen und Schaumstoffgeräte gaben früher gefährliche Mengen an Chlorgas in die Atmosphäre ab. Sobald Chlor die Ozonschicht erreicht, wird es durch die ultraviolette Strahlung der Sonne in eine reaktive Substanz umgewandelt, die dann die Ozonmoleküle zerstört. Auch andere Verbindungen wie Brom haben zum Abbau der Ozonschicht beigetragen.

Auch wenn sich die Konzentration dieser Stoffe in der Atmosphäre im Laufe der Jahre drastisch verringert hat, wird sich das Ozonloch erst in den kommenden Jahrzehnten vollständig erholen.

Warum ist das Ozonloch ein Problem?

Die Ausdünnung der Ozonschicht ist ein Risiko für die menschliche Gesundheit. Das liegt daran, dass mehr ultraviolette Strahlen der Sonne die Schicht durchdringen und die Erdoberfläche erreichen können. Ein Übermaß an UVB-Strahlung ist besonders besorgniserregend, da sie Hautkrebs und Grauen Star verursachen kann. UVB-Strahlung kann auch Meereslebewesen und Pflanzen schädigen und die Produktivität von Reis-, Weizen- und Sojakulturen verringern.

Die Auswirkungen von FCKWs könnten über die Ozonschicht hinausgehen. FCKWs sind potente Treibhausgase und könnten einen breiteren Einfluss auf die Folgen des Klimawandels haben. FCKWs sind in der Atmosphäre in relativen Konzentrationen im Vergleich zu Kohlendioxid zu finden, so dass sie als ein kleiner Akteur in der globalen Erwärmung gelten.

Während FCKWs die globale Erwärmung nicht zu verursachen scheinen, ergibt sich bei der regionalen Erwärmung ein anderes Bild. Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass dieselben Gase die Erwärmung der Arktis beschleunigt haben und zum Anstieg des Meeresspiegels und der Oberflächenerwärmung am Nordpol beigetragen haben.

Was hat geholfen, die Ausdünnung der Ozonschicht zu korrigieren?

Beim Beheben des Ozonlochs geht es darum, sicherzustellen, dass keine ozonabbauenden Gase in die Stratosphäre gelangen. 1987 gründeten die Vereinten Nationen das Montreal-Protokoll, um die Menge dieser Gase in der Atmosphäre zu regulieren. Das Montreal-Protokoll wurde von 197 Ländern unterzeichnet und ist das einzige UN-Abkommen in der Geschichte, das eine universelle Ratifizierung erreicht hat.

Im Laufe der Zeit wurde das Protokoll aktualisiert, um weitere Substanzen aufzunehmen, die der Ozonschicht und dem Klima schaden könnten. Zum Beispiel wurden 2016 Fluorkohlenwasserstoffe in die Liste der kontrollierten Substanzen aufgenommen, da diese Gase als potente Treibhausgase identifiziert wurden. Das Abkommen gilt als eines der erfolgreichsten Protokolle zur Bewältigung einer vom Menschen verursachten Umweltherausforderung.

Ist das Ozonloch behoben?

Ja und nein. Als Ergebnis des Montreal-Protokolls sind die Konzentrationen ozonabbauender Gase in der Atmosphäre deutlich zurückgegangen. Doch laut Laura Revell, Professorin für Umweltphysik an der University of Canterbury, ist das Problem noch nicht gelöst. „Solange sich das Ozonloch jeden Winter und Frühling weiter bildet, können wir nicht sagen, dass das Problem gelöst ist. Wir müssen die Ozonschicht weiter beobachten, um zu prüfen, ob sie sich von den Auswirkungen der FCKWs erholt“, sagt sie.

Obwohl die Gase verboten wurden, sind sie nicht für immer verschwunden. Stephen Montzka, ein Forschungschemiker bei der National Oceanic and Atmospheric Administration, sagt, dass sie mögliche illegale FCKWs in der Atmosphäre entdeckt haben. Im Jahr 2018 war Montzka Mitautor eines Berichts in Nature, der zeigte, dass unerwartete Mengen von CFC-11, einer Art von Fluorchlorkohlenwasserstoffen, vorhanden waren. Diese Konzentration von FCKW-11 war möglicherweise das Ergebnis einer unerlaubten industriellen Produktion, die gegen das Montreal-Protokoll verstößt.

Weitere Forschungen von Montzka zeigten, dass die Erholung des Ozonlochs aufgrund dieser Emissionen verzögert werden könnte. Trotzdem glaubt Montzka nicht, dass die Ozonschicht durch FCKW signifikant gefährdet ist. „Die erhöhten Konzentrationen von FCKW-11, die wir in der Atmosphäre festgestellt haben, stellen eine Menge dar, die für sich genommen keinen wesentlichen zusätzlichen Schaden für die Ozonschicht verursachen wird, wenn diese Konzentrationen abnehmen und schnell zurückkehren“, sagt er.

Wenn sich die Länder weiterhin an das Montrealer Protokoll halten, zeigen Klimamodelle, dass die Ozonwerte bis zum Ende des 21. Jahrhunderts auf das Standardmaß zurückkehren sollten. „Wir müssen auf die Einhaltung des Montreal-Protokolls achten, schon ein einziges Land, das die Regeln missachtet, könnte die Erholung des Ozons erheblich verzögern“, sagt Revell.