Die Ozonschicht erholt sich nicht wie erwartet Damit hatten Forscher nicht gerechnet: In mittleren und niedrigen Breiten schwächelt die Ozonschicht weiterhin. Die Gründe sind noch unklar.

Dieses auf Satellitendaten beruhende Bild zeigt das Ozonloch über der Antarktis im Jahr 2014. (Bild: NOAA Visualization Lab)

Über dem Südpol hat die Ozonschicht wahrscheinlich schon begonnen sich zu erholen. Anderswo aber nicht: In niedrigeren Breiten ist die Schutz spendende Schicht auch in den letzten Jahren dünner geworden. So lautet das Fazit einer Studie, die Satellitenmessungen von Ozon auf den neusten Stand bringt. William Ball von der ETH Zürich hat die Daten gemeinsam mit einem internationalen Team gerade im Fachmagazin «Atmospheric Chemistry and Physics» vorgestellt.

Gegenläufige Entwicklungen

Das Ergebnis stellt die Forscher vor neue Fragen. Denn es widerspricht ihrem bisherigen Verständnis. Durch das Montrealer Protokoll und nachfolgende Abkommen ist die Produktion vieler ozonzerstörender Substanzen untersagt worden. Erst vor wenigen Wochen hatten zwei Forscherinnen Belege dafür gefunden, dass sich der alljährliche Abbau von Ozon über der Antarktis wegen der internationalen Regeln verringert hat. Es ist darum überraschend, wenn sich die Ozonschicht nicht auch in niedrigeren Breiten erholt.

In niedrigeren Breiten leben viel mehr Menschen als in der Nähe des Südpols, und die gesundheitsgefährdende UV-Strahlung, vor der die Ozonschicht schützt, ist viel stärker. Auch darum ist der beobachtete Ozonverlust in der untersuchten Region so bedeutsam: Es geht dabei um einen Streifen zwischen 60 Grad südlicher Breite und 60 Grad nördlicher Breite. In der unteren Stratosphäre haben die Forscher erstmals einen anhaltenden Abwärtstrend des Ozons festgestellt. Es handelt sich hierbei um jene Luftschicht, die in einer Höhe von 13 bis 17 Kilometern beginnt und sich bis hinauf in eine Höhe von 24 Kilometern erstreckt.

Zu einer generellen Zunahme der UV-Strahlung am Erdboden hat die Schwächung der Ozonschicht aber vermutlich nicht geführt. Denn der Verlust in der unteren Stratosphäre wurde in den angrenzenden Luftschichten kompensiert: In der oberen Stratosphäre, zwischen 24 und 50 Kilometern Höhe, hat sich die Ozonschicht ein wenig erholt. Ausserdem nahm der Ozongehalt in der darunterliegenden Troposphäre zu; das geschah im Zusammenhang mit dem Sommersmog.

Einfluss des Klimawandels?

Was die beobachtete Ausdünnung der Ozonschicht hervorgerufen haben könnte, wissen die Forscher noch nicht. Zwei mögliche Gründe könnten mit der globalen Erwärmung zusammenhängen. Diese verstärkt den Aufstieg von Luftmassen über den Tropen. Das könnte den Ozongehalt in der unteren Stratosphäre gesenkt haben. Auch die Anhebung der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre, die mit der globalen Erwärmung einhergeht, kommt als Auslöser infrage. Die dritte mögliche Ursache sind kurzlebige chemische Substanzen, die Chlor oder Brom enthalten und Ozon angreifen («very short-lived substances», kurz VSLS). Ein Teil davon entsteht aus Seetang und ozeanischem Phytoplankton. Ein anderer Teil wird aber vom Menschen hergestellt, zum Beispiel für Lösungsmittel, Entfetter und Abbeizmittel. Im Montrealer Protokoll sind diese Stoffe bis anhin nicht berücksichtigt. Man habe angenommen, dass sie in der Stratosphäre zersetzt würden, sagt Ball.

Für alarmierend halten die Forscher den beobachteten Ozonrückgang derzeit nicht. Dafür ist er zu gering – vor allem im Vergleich zu der Entwicklung in der Zeit vor dem Montrealer Protokoll. Nichtsdestoweniger ist das Resultat der Studie für die Fachwelt unbefriedigend, weil sich die Entwicklung mit Rechenmodellen nicht vorhersagen liess. Vielleicht, so mutmasst Ball, fehlten die VSLS in den Modellen.

Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut in Potsdam, der nicht an der Studie mitgewirkt hat, lobt diese als sehr gründlich gemacht. Das Montrealer Protokoll werde durch die Studie sicher nicht infrage gestellt. Sie zeige aber, dass die Ozonschicht auch heute noch Überraschungen für die Forschung bereithält.