Ozonabbauendes Gas reichert sich über der Nordhalbkugel an

Das Molekül Chlorwasserstoff in einer hohen Atmosphärenschicht ist ein Indikator für Fluorchlorkohlenwasserstoffe, kurz FCKWs – Substanzen, welche die vor UV-Strahlung schützende Ozonschicht angreifen. Beobachtungen zufolge reichert sich Chlorwasserstoff über der Nordhalbkugel seit 2007 an. Ein Team um Emmanuel Mahieu von der Universität Lüttich in Belgien konnte nun zeigen, dass der Anstieg auf einer Änderung der Luftzirkulation beruht und nicht auf einem vermehrten Ausstoß der FCKWs, die durch das Montreal-Protokoll verboten wurden. Die Ozonschicht werde sich daher in den nächsten fünfzig Jahren vollständig erholen, so die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature“.

Eine Schicht aus der Sauerstoffverbindung Ozon in der Atmosphäre schützt die Erde vor ultravioletter Strahlung und ist ein wichtiger Teil des Klimasystems. FCKWs sind Industrieprodukte und gelangen wegen ihrer langen Lebensdauer bis in die Stratosphäre – eine Atmosphärenschicht in 15 bis 45 Kilometern Höhe, in der auch die Ozonschicht liegt. In der Stratosphäre werden FCKWs durch energiereiche ultraviolette Strahlung aufgespalten. Das dabei freiwerdende Chlor kann das Ozon direkt abbauen oder sich zunächst als Chlorwasserstoff anlagern. Chlorwasserstoff wird also aus FCKWs in der Stratosphäre gebildet und stellt eine ebenso hohe Gefahr für die Ozonschicht dar.

Ein freistehendes Gebäude mit geöffnetem Kuppeldach
Station für Messungen an der Atmosphäre

Die untersuchten Spurengase absorbieren Licht bei charakteristischen Wellenlängen, wodurch sie sich identifizieren lassen. Das machten sich Mahieu und seine Kollegen zunutze. Sie untersuchten das Sonnenlicht mit Infrarotspektrometern an weltweit verteilten Stationen und verglichen die Messungen mit Aufnahmen des Sonnenspektrums außerhalb der Erdatmosphäre. Gewisse Wellenlängen des Sonnenlichts waren an den Stationen wegen der Absorption schwächer vertreten als ohne Durchgang durch die Atmosphäre. So konnten die Forscher errechnen, welches Spurengas in welcher Konzentration vorhanden ist.

Sie registrierten an Stationen auf der Nordhalbkugel eine zunehmende Konzentration an Chlorwasserstoff in der Stratosphäre, auf der Südhalbkugel jedoch eine abnehmende. Berechnungen, die den Gastransport in der Atmosphäre modellieren, ergaben dann die schlüssige Interpretation der Messungen: Nicht die Gesamtmenge des Chlorwasserstoffs in der Atmosphäre ist angestiegen, sondern es haben sich Luftströmungen vom Äquator nach Norden etwas verlangsamt. „Dadurch halten sich die FCKWs länger in der Stratosphäre. So können auch mehr schädliche Chlorgase wie Chlorwasserstoff freigesetzt werden“, erläutert Koautor Thomas Reddmann vom Karlsruher Institut für Technologie.

Die Ursache für die Änderung der Zirkulation sei noch nicht bekannt. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass es sich um eine langfristige Veränderlichkeit handelt. Ganz auszuschließen sei ein Zusammenhang mit dem Klimawandel nicht.