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Das Ozonloch ist wieder größer geworden: Warum, und was das für uns heißt

Zu früh gefreut? Das Ozonloch ist wieder auf Rekordgröße gewachsen.
Zu früh gefreut? Das Ozonloch ist wieder auf Rekordgröße gewachsen.   -   Copyright  AP Photo
Von Rafael Cereceda
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Wie beeinflusst das Ozonloch das Wetter und das Klima? Das Team des Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) hat Anfang dieses Monats festgestellt, dass das Ozonloch im Jahr 2021 eines der größten seit Beginn der Aufzeichnungen ist, genauer gesagt, "größer als 75 % aller Ozonlöcher zu diesem Zeitpunkt in der Saison seit 1979".

In letzter Zeit war es sogar größer als die Antarktis selbst. Eine bekannte Konsequenz ist die Vervielfachung der UV-Strahlung über dem gefrorenen Kontinent, aber wie wirkt sich das Ozonloch auf uns Menschen aus? Verschlimmert es den Klimawandel und die globale Erwärmung, oder handelt es sich nur um sonnenbadende Pinguine und blühende Algen am Ende der Welt?

Um die Auswirkungen des Ozonlochs auf das Klimasystem der Erde besser zu verstehen, sprach Euronews mit Vincent-Henri Peuch, Direktor des Copernicus Atmosphere Monitoring Service des ECMWF.

Letztes Jahr wurde in einer in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie ein eindeutiger Zusammenhang zwischen einer möglichen Erholung der Ozonschicht, die in der Studie auf das FCKW-Verbot des Montrealer Protokolls zurückgeführt wurde, und einer "Pause" in den Trends der atmosphärischen Zirkulation auf der Südhalbkugel festgestellt.

NASA Goddard Space Flight Center edited by euronews
Oberfläche des Ozonlochs im September. Der kleine Rekord von 2019 sorgt für eine optimistische Stimmung in Bezug auf die Entwicklung des Ozonlochs.NASA Goddard Space Flight Center edited by euronews

Seit den 1990er Jahren beobachteten Wissenschaftler mehrere Veränderungen in den Wettermustern der südlichen Hemisphäre, die auf den Ozonabbau zurückgeführt wurden. Dazu gehörte die Verringerung der Niederschläge über Australien oder die Ausdehnung des tropischen Regengürtels in Südamerika bis nach Uruguay oder Nordargentinien, wodurch sich in zuvor zu trockenen Gebieten neue Felder für die Landwirtschaft eröffneten.

Die Nature-Studie wurde im Januar 2020 aktualisiert, kurz nachdem das Ozonloch seine kleinste jemals aufgezeichnete Größe erreicht hatte, was optimistisch stimmt, wie es sich in Zukunft entwickeln wird.

Zu früh gefreut?

Dann kam das Jahr 2020, in dem die Wissenschaftler das am längsten andauernde Ozonloch aller Zeiten beobachteten. Es hielt bis Ende Dezember an und erreichte eine Fläche von fast 25 Millionen Quadratmetern.

Jetzt verhält sich die Ozonschicht auch in diesem Jahr wieder auf unerwartete Weise, mit einem plötzlichen Wachstum im September.

Am anderen Ende der Erde ist im März 2020 ein überraschendes Ozonloch in der Arktis aufgetaucht, genau in der Mitte der COVID-19-Lockdowns.

Es wäre ein absoluter Traum, Anomalien in der Stratosphäre mit Wettertrends in Verbindung zu bringen.
Vincent-Henri Peuch
Direktor ECMWF Copernicus Atmosphere Monitoring Service

Vincent-Henri Peuch ist der Meinung, dass man den Sieg in der Nature-Studie 2020 ausgerufen hat. "In der Studie heißt es, dass das Montrealer Protokoll nicht nur das Ozonloch zum Verschwinden gebracht hat, sondern auch dem Fortschreiten des Polarwirbels zum Südpol entgegengewirkt hat. Dieser treibt das Ozonloch weiter voran. Die Studie war im Jahr 2020 veröffentlicht worden, nach einem besonders kleinen Ozonloch. Ich denke, das war etwas gewagt, denn wir haben gesehen, dass es von einem Jahr zum anderen sehr starke Schwankungen gibt".

All das also umsonst?

Bedeutet dies, dass das Montrealer Protokoll zum Verbot ozonabbauender Gase ineffizient ist? Nicht in Bezug auf die Reduzierung der FCKW-Gase, sagt der CAMS-Direktor. "Wir sind auf dem richtigen Weg. Die Chlor- und Bromwerte sind seit dem Montrealer Protokoll zurückgegangen, aber bei der Ozonschicht gibt es noch keine Anzeichen für eine wirkliche Erholung".

"Wenn wir die FCKW-Emissionen weiterhin vermeiden, wird sich die Ozonschicht wieder normalisieren, aber langsamer als erwartet, möglicherweise aufgrund des Klimawandels", so Peuch gegenüber Euronews. "Wir gehen davon aus, dass das Ozonloch bis 2060 oder 2070 geschlossen sein wird, so dass die Zeiträume von zwei oder drei Jahren keine ausreichende Perspektive bieten".

Welche Auswirkungen hat das Ozonloch auf Wetter und Klima?

Es ist weithin anerkannt, dass das Ozonloch den Polarwirbel weiter nach Süden drückt und ihn um den Pol herum zusammenpresst. Da er kleiner wird, werden auch die Winde stärker.

Dies hat Auswirkungen auf die Zirkulation in der südlichen Hemisphäre. Einige davon sind den Wissenschaftlern gut bekannt, doch Vincent-Henri Peuch warnt davor, vorschnelle Schlüsse zu ziehen: "Es geht um Flüssigkeiten, also hängt alles zusammen. Diese Planetenbewegungen sind nicht unabhängig, aber wie wirken sie genau zusammen?"

"Es ist kompliziert, sehr direkte Ursache-Wirkungs-Mechanismen zu erkennen", sagt Peuch. "Wir sehen langfristige Trends und können verstehen, dass, wenn der Polarwirbel kleiner wird, die Hadley-Zelle größer werden könnte. Und wir können lernen, wie sich die Wettermuster, die Niederschläge hier und dort verändern könnten."

CC Andrew Netherwood/ Global Change Biology, doi: 10.1111/gcb.12739 via The Conversation
Es wird vermutet, dass der Ozonabbau den Polarwirbel weiter nach Süden drückt und ihn dadurch verstärkt.CC Andrew Netherwood/ Global Change Biology, doi: 10.1111/gcb.12739 via The Conversation

Peuch ist der Ansicht, dass die Klimawissenschaftler heute zwar einige Zusammenhänge zwischen dem Ozonloch und den Wettermustern verstehen, die Wechselwirkungen zwischen der Stratosphäre und der Troposphäre jedoch noch nicht sehr gut bekannt sind. "Es ist für Klimamodelle immer noch schwierig, die Vorgänge in der Stratosphäre zu reproduzieren, denn wir haben viel weniger Beobachtungen als für die Troposphäre."

"Wir haben noch viel Arbeit vor uns, um den Zusammenhang zwischen, was in der Stratosphäre passiert, und den Auswirkungen auf unsere Ebene, auf Wetterereignisse, Regen, Stürme und so weiter, richtig zu verstehen", sagt er. "Es wäre ein absoluter Traum, Anomalien in der Stratosphäre mit Wettertrends in Verbindung zu bringen, das würde unsere saisonalen Vorhersagekapazitäten unglaublich verbessern, ebenso wie für unseren Klimawandeldienst. Aber soweit ich weiß, gibt es kein solches Modell." Peuch ist der Meinung, dass die Wissenschaft bescheiden bleiben muss, was ihre Fähigkeit angeht, direkte Verbindungen herzustellen.

Das Ozonloch hat tatsächlich einen kleinen Kühleffekt, da es Treibhausgase in den Weltraum ableitet.

Die UV-Strahlung hat einige Auswirkungen auf das antarktische Ökosystem, die noch nicht vollständig geklärt sind: Sie begünstigt die Zersetzung organischer Stoffe, erhöht die Freisetzung von Treibhausgasen und erwärmt den Ozean. Die UV-Strahlung hat keine direkte wärmende Wirkung.

Ihre Auswirkungen auf Hautkrebs, Augen oder Störungen des Immunsystems sind aber allgemein bekannt.

Wie wirkt sich dann der Klimawandel auf das Ozonloch aus?

Die globale Erwärmung macht unsere Troposphäre wärmer, kühlt aber tendenziell die Stratosphäre ab, was die ozonabbauende Wirkung des Polarwirbels verstärkt.

Der Ozonabbau betrifft vor allem die südliche Hemisphäre im Frühjahr (August - September), da am Südpol häufiger die Bedingungen herrschen, die für die Entstehung eines Ozonlochs erforderlich sind: extreme Kälte (-80º C), polare stratosphärische Wolken und FCKW-Gase.

Einigen Studien zufolge wurde das verwirrende arktische Ozonloch vom März 2020 möglicherweise durch rekordverdächtig warme Temperaturen im Nordpazifik verursacht. Das winzige Ozonloch von 2019 wurde durch ein seltenes plötzliches Erwärmungsereignis in der Stratosphäre ausgelöst.

Es ist also wahrscheinlich, dass der Klimawandel diese Bedingungen häufiger auftreten lässt. "Wir gehen davon aus, dass der Klimawandel die Erholung der Ozonschicht verzögern wird", sagt Peuch und erinnert daran, dass angesichts der Schwankungen in den vergangenen Jahren noch kein eindeutigen Trend bei der Erholung der Ozonschicht festgestellt werden konnte.