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Antarktis Das Ozonloch wirkt bis in die Tropen 2017
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Entwicklung der Ozonschicht über der Antarktis
Das Ozonloch wirkt bis in die Tropen

Das Ozonloch über der Antarktis hat weitreichendere Folgen als bisher angenommen. Eine Studie von Berner Klimaforschern zeigt, dass es sogar den Niederschlag im 10'000 Kilometer entfernten tropischen Pazifik beeinflusst. Dieser Mechanismus war bisher nicht bekannt und belegt, wie im Klimasystem Verbindungen zwischen sehr weit entfernten Gebieten wirken.

Der Kampf gegen das Ozonloch, das sich jeden Frühling über der Antarktis öffnet, gilt als einer der grossen Erfolge der internationalen Umweltpolitik. Ende der 1980er Jahre verpflichtete sich die Staatengemeinschaft, den Einsatz von ozonschädigenden Stoffen drastisch zu reduzieren. In der Folge hat sich die Ozonschicht über der Antarktis stetig erholt, und 2014 erklärte die Welt-Organisation für Meteorologie (WMO), wenn dieser Trend anhalte, werde das Ozonloch spätestens im Jahr 2050 kein Thema mehr sein. Nun aber kommt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung der Universität Bern zum Schluss, dass die ausgedünnte Ozonschicht bisher unbekannte Auswirkungen auf das Klimasystem hat. Es hat sich gezeigt, dass sogar Regenfälle im tropischen Pazifik von den Auswirkungen des Ozonlochs beeinflusst werden. «Dass es im Klimasystem Verbindungen zwischen so weit entfernten Orten gibt, ist faszinierend. Beunruhigend ist allerdings, dass der Mensch daran Schuld trägt», sagt der Berner Klimatologe Stefan Brönnimann, der Leiter der Studie, die soeben in der Fachzeitschrift Environmental Research Letters erschienen ist.

Ozonloch wirkt sich global aus

Simulationen mit verschiedenen Klima-Modellen sowie statistische Analysen von Beobachtungsdaten der letzten 60 Jahre zeigen, dass das Ozonloch einen Hochdruckrücken östlich von Neuseeland verursacht. Von dort aus erstreckt sich ein wellenförmiges Zirkulationsmuster über den Südpazifik und führt zu einer Zunahme der Niederschläge in der Spitze der südpazifischen Konvergenzzone, einer der intensivsten Regenzonen der Erde. In Rikitea etwa, in französisch Polynesien, hat der Niederschlag von Oktober bis Dezember zwischen den 1960er und den 1990er Jahren um 50 Prozent zugenommen. Ein grosser Teil davon lässt sich auf den Einfluss des Ozonlochs zurückführen. Der Zusammenhang bleibt mit der Erholung des Ozonlochs, die in den nächsten Jahrzehnten erwartet wird, weiterhin bestehen: die Niederschläge in der Region werden wieder zurückgehen.

«Es war zwar bekannt, dass die starke Ausdünnung der Ozonschicht die Winde über dem südlichen Ozean beeinflusst», erläutert Stefan Brönnimann, «doch ein Effekt bis in die Tropen konnte bisher noch nicht gezeigt werden.» Der Fokus bisheriger Untersuchungen lag auf dem Einfluss des Ozonlochs auf die subpolaren Breiten und die südlichen Mittelbreiten.

«Unsere Studie zeigt, dass der Ozonabbau in der Vergangenheit ein entscheidender Treiber für den Klimawandel im tropischen Pazifik war», sagt Stefan Brönnimann, «und genau so wird die Erholung der Ozonschicht das Klima in der Zukunft beeinflussen.» Die Erkenntnis, wie stark sich menschliche Aktivitäten auf das regionale Klima am anderen Ende der Erde auswirkten, so der Berner Klimatologe, sei mit Blick auf die Folgen des von Kohlendioxid und anderen Gasen verursachten Treibhauseffekts besorgniserregend.

Publikationsangaben:

Brönnimann, S., M. Jacques-Coper, E. Rozanov, A. M. Fischer, O. Morgenstern, G. Zeng, H. Akiyoshi, Y. Yamashita (2017): Tropical Circulation and Precipitation Response to Ozone Depletion and Recovery, Environmental Research Letters, 13. Juni 2017, doi: 10.1088/1748-9326/aa7416

Quelle: Geographisches Institut und Oeschger-Zentum für Klimaforschung, Universität Bern, 13. Juni 2017
RAOnline: Länder im Pazifischen Ozean
Südsee Inselatolle in Ozeanien Kleinstaaten Im Pazifischen Ozean
Entwicklung kleiner Inselstaaten Umwelt, Wirtschaft
Tonga Kiribati
Tuvalu Pitcairn

Ozonloch

Als Ozonloch wird eine starke Ausdünnung der Ozonschicht bezeichnet. Diese wurde Anfang der Achtziger Jahre erstmals von britischen Wissenschaftlern über der Antarktis beobachtet und ist seitdem eine stetig wiederkehrende Erscheinung, die nach folgendem Muster abläuft:

Im antarktischen Winter (Polarnacht, Mai bis August) kühlt die Luft über der Antarktis wegen fehlender Sonnenstrahlung stark ab. Dadurch bildet sich in der Stratosphäre ein extrem starker Windwirbel um die Antarktis herum, der verhindert, dass ozonreiche Luft, die über den niedrigen Breiten gebildet wird, herangeführt werden kann. Durch die Abkühlung entstehen ausserdem so genannte polare stratosphärische Wolken, die im Frühling zusammen mit der wieder einsetzenden Sonnenstrahlung die chemischen Reaktionen des Ozonabbaus in Gang setzen und verstärken.

Eine entscheidende Rolle spielen dabei die vom Menschen in die Atmosphäre gebrachten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Deren Moleküle werden durch das Sonnenlicht in chemisch aktive Halogene - vor allem Chlor und Brom - gespalten, die dann wiederum das Ozon abbauen. Messdaten aus Jahren mit einem besonders starken Ozonabbau zeigen, dass sich der Ozonanteil der Atmosphäre über der deutschen Forschungsstation Neumayer in der Zeit von Mitte bis Ende August, also innerhalb von etwa zwei Wochen, um circa 40 Prozent reduziert hatte. Innerhalb der eigentlichen Ozonschicht in einer Höhe von 15 bis 17 Kilometern waren zur selben Zeit die maximalen Ozonkonzentrationen sogar um 70 Prozent und mehr gesunken.

Ozon (O3) ist ein Sauerstoffmolekül aus drei Sauerstoffatomen.

Es wirkt als sehr starkes Oxidationsmittel mit typischem, leicht stechendem Geruch.

Ozon zerfällt nach kurzer Zeit in normalen Sauerstoff (O2).

Die aggressive Sauerstoff-Form Ozon wird überall dort gebildet, wo durch Energiezufuhr O2 in Sauerstoffatome (O) zerlegt wird, die mit weiterem O2 zu Ozon reagieren können. Dies kann durch UV-Strahlung, Blitzschlag, Schweissen geschehen. Auch elektrische Entladungen von Hochspannungen, wie sie in Photokopierern (Kopieren), Laserdruckern und Luftionisiergeräten auftreten, sind Ozonquellen.
Wie entsteht Ozon? Entstehung, Zerstörung UV-Strahlen sind schädlich

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Ozonschicht über der Antarktis 1994-2004
Ozon-Konzentration über der Antarktis 2007
Antarktis 2011 - Entwicklung der Ozonschicht
Antarktis 2012 - Ozonloch wird kleiner
Antarktis 2013 - Ozonloch bleibt stabil
2014 - Das Ozonloch wird sich schliessen
Antarktis 2015 - Ozonloch löst sich fast auf
Arktis 2020 - Ozonloch in der Arktis beobachtet
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