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Ozonloch in der Atmosphäre und Ozonstress am Boden

Ozonloch in der Atmosphäre und Ozonstress am Boden

Baku, 12. April, AZERTAC

Wenn die Sonne brennt und die Temperaturen steigen, leiden viele Menschen unter tränenden Augen, Kopfschmerzen, Übelkeit und Atembeschwerden. Was so die Sommerfreuden trübt, ist das für Mensch, Tier und Pflanze giftige Reizgas Ozon.

Die Welt stand Kopf am 16. Mai 1985. Britische Forscher hatten ein gigantisches Loch in der Ozonschicht über der Antarktis entdeckt und ihre Ergebnisse in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht. Die beobachteten Ozonverluste waren dramatischer als alle Prognosen. Kein Wunder, dass die Neuigkeiten für Alarmstimmung sorgten: Ohne schützende Ozonschicht wäre das pflanzliche und tierische Leben in der uns bekannten Form kaum möglich. Wie ein riesiger Schirm filtert sie die schädliche UV-Strahlung der Sonne in rund 15 bis 30 Kilometern Höhe. Damit bewahrt sie zum Beispiel Menschen und Tiere vor fatalen Zellschäden, Hautkrebs und Augenleiden.

Entscheidend für die Ausdünnung der Ozonschicht sind extrem niedrige Temperaturen in der Atmosphäre und Tiefdruckgebiete, die das Ozonloch bildlich gesprochen umklammern. Die Ozonzerstörung beginnt erst ab einer Temperatur in der Atmosphäre von 195 Kelvin oder weniger. Das entspricht ungefähr minus 78 Grad Celsius. Manchmal ist es in der Arktis aber so warm, dass dieser Prozess gar nicht in Gang kommt – im Gegensatz zur Antarktis, wo das Phänomen alljährlich wiederkehrt, weil es dort eben in der Regel viel kälter ist. Aber auch der arktische Winter war 2020 in großen Höhen sehr lange überaus kalt, was zu einer starken Ozonausdünnung über dem Nordpol führte. So kam es dann zum Teil zu voreiligen Schlüssen: etwa dass sich das Ozonloch grundsätzlich wieder vergrößere. In den kommenden Jahren kann sich das aber wieder ganz anders darstellen. Kurz gesagt: Es kann immer wieder Jahre geben, in denen sich das Ozonloch über der Antarktis ausdehnt oder über der Arktis starke Ozonverluste auftreten. Langfristig rechnen wir aber wie erwähnt mit einer Erholung.

Die internationale Staatengemeinschaft zog an einem Strang: Im Montreal-Protokoll von 1987 sowie weiteren Vereinbarungen beschloss sie, ozonschädliche Substanzen zu verbieten, die der Mensch schon seit Jahrzehnten in die Atmosphäre gepustet hatte. Im Zentrum standen die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW): künstliche chemische Verbindungen, die seinerzeit weltweit als Treibgase, Kältemittel und Lösungsmittel im Einsatz waren und die Schutzschicht zerstörten.

Seinen Namen erhielt das Ozon 1839 durch den Chemiker Christian Friedrich Schönbein. Der intensive Geruch des Gases erinnert je nach Konzentration an Nelken, Heu oder Chlor - Ozon heißt so viel wie "das Riechende". Das Ozonmolekül besteht aus drei Sauerstoffatomen und ist bei normaler Temperatur ein durchsichtig blaues Gas. Ozon reizt die Atmungsorgane sehr stark und ist auch in geringen Konzentrationen giftig.

Neun Zehntel des gesamten Ozons allerdings befinden sich hoch oben in luftiger Höhe. Die "Ozonschicht" genannte Zone mit erhöhter Ozonkonzentration erstreckt sich in der Stratosphäre im wesentlichen in einem Bereich von 15 bis 30 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche. Das Ozon legt sich wie eine Schutzhülle um den Globus und hält so die lebenszerstörende UV-Strahlung ab. Würde man alle in der Ozonschicht enthaltenen Ozonmoleküle unter erdnahen Bedingungen zusammenbringen, ergäben diese gerade mal eine drei Millimeter dünne Schicht reines Ozon. Dennoch macht erst dieses so scheinbar wenige stratosphärische Ozon Leben auf unserer Erde möglich.

Die Ozonschicht schützt die Erde vor der schädlichen Ultraviolettstrahlung der Sonne, indem sie die gefährlichen UV-C und auch UV-B-Strahlen absorbiert. Sie schützt damit Pflanzen, Organismen, Tiere und Menschen vor gesundheitlichen Akut- und Folgeschäden.

Eine dünnere Ozonschicht lässt vor allem mehr vom UV-B-Anteil der Sonnenstrahlung zum Erdboden durch, mit gefährlichen Nebeneffekten.

Dies kann sich kurzfristig und langfristig auswirken. Zu den akuten Auswirkungen gehören der Sonnenbrand oder die Bindehautentzündung am Auge. Chronische Folgeerscheinungen sind vorzeitige Hautalterung und Hautkrebs oder auch die Linsentrübung im Auge (Grauer Star).

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