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LEXIKON

Oznloch

zeitweilige über das Normale weit hinausgehende Abnahme der Ozonkonzentration in der Ozonschicht der unteren Stratosphäre; seit Ende der 1970er Jahre von September bis November über der Antarktis, seit 1992 auch über der Arktis beobachtet. Doch erst 1985 wurden die erhaltenen Messdaten richtig interpretiert und das Phänomen unter der Bezeichnung „Ozonloch“ veröffentlicht. Darüber hinaus wurde in den letzten Jahren auch ein weltweiter, allerdings geringerer, Rückgang des Ozons festgestellt. Das Ozonloch hat negative Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt, da schädliche UV-B-Strahlung nicht mehr hinreichend abgefangen wird, sondern auf die Erde gelangt. Dies führt zu einem Anstieg der Hautkrebsrate, schweren Augenerkrankungen und Schädigungen des Immunsystems. Bei Pflanzen wird die Photosynthese gestört, was zu Ernterückgängen führt; in den Meeren nimmt die Zahl der Kleinstlebewesen (Phytoplankton) ab, die am Anfang der Nahrungsketten stehen.

Ursache

Verursacher des Ozonlochs ist der Mensch. Genauer gesagt hat man die von ihm eingesetzten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die lange als Treibmittel in Sprühdosen, in der Kälte- und Klimatechnik und bei Schäumungsprozessen Verwendung fanden, als Hauptursache für den Ozonrückgang erkannt. Sie gelangen in die Luft, steigen hoch und sind schließlich nach etwa zehn Jahren in der Stratosphäre nachweisbar. Zwar kommt es auch natürlicherweise zu jahreszeitlichen Schwankungen des Ozongehalts in der Stratosphäre, aber für den beobachteten übermäßigen Abbau gilt Chlor als ein Hauptverursacher.
FCKW-Moleküle, die in die Ozonschicht gelangen, werden hier von der UV-Strahlung der Sonne getroffen und zerschlagen, so dass freie Chloratome entstehen. Diese entreißen dem Ozon ein Sauerstoffatom, das mit dem Chlor zu Chlormonoxid reagiert:
Cl + O3 ClO + O2.
Ebenso entreißt die UV-Strahlung dem Ozon (O3) ein Sauerstoffatom. Trifft dieses freie Sauerstoffatom nun auf Chlormonoxid, so wird es seinerseits wieder zerschlagen, und es entstehen erneut ein freies Chloratom und ein Sauerstoffmolekül:
O3 + UV-Strahlung O + O.2.
ClO + O Cl + O2.
Das freie Chloratom kann nun erneut ein Ozonmolekül zerstören, d. h. es handelt sich um einen Reaktionszyklus, in dem das Chlor als Katalysator wirkt und der so lange abläuft, bis es schließlich unschädlich gemacht wird. Zwar gibt es außer dem Chlor noch andere ozonschädigende Radikale, z. B. andere Halogene (Fluor, Brom) sowie z. B. Stickstoffmonoxid (NO), doch ist der dargestellte Reaktionszyklus der mengenmäßig bedeutsamste.
Eine Desaktivierung des Chlors kann durch Methan (CH4), das ebenfalls bis in die Stratosphäre gelangt, oder durch Stickstoffoxide (NO, NO2) erfolgen, wenn diese mit den Chloratomen reagieren und sie in katalytisch unwirksame Verbindungen überführen (z. B. HCl oder ClONO2).
Dass der Ozonabbau über der Antarktis besonders dramatisch ausfällt, hat damit zu tun, dass es hier nur zu einer sehr geringen Durchmischung der Luftmassen kommt und sehr tiefe Temperaturen erreicht werden, die zu einer vermehrten Bildung von polaren Stratosphärenwolken führen, an deren Oberfläche Chlorverbindungen aufgespalten und für die Reaktion mit Ozon aktiviert werden.

Prognose

Nachdem die Ursache für das Ozonloch erkannt war, einigten sich Vertreter aus 46 Nationen 1987 in Montreal auf eine stufenweise Reduktion des FCKW-Einsatzes. In vielen Ländern kommen heute keine FCKW mehr zum Einsatz. Tatsächlich nimmt der Chlorgehalt der Stratosphäre seit der Jahrtausendwende langsam ab. Dennoch ist er nach wie vor sehr hoch, sodass die Zerstörung der Ozonschicht noch mehrere Jahrzehnte weitergehen wird, bevor die bereits in die Luft gelangten FCKW unschädlich gemacht sein werden und die Ozonschicht sich nachhaltig erholen kann. Eine große Unsicherheit in der Prognose rührt daher, dass die Auswirkungen des Treibhauseffekts auf den Ozonabbau kaum einschätzbar sind. Dieser führt nämlich in der Stratosphäre im Gegensatz zur Erwärmung in bodennahen Luftschichten zu einer Abkühlung. Dadurch werden bereits gebundene Chloratome erneut aktiviert und bewirken einen weiteren Ozonabbau. So wurde im Frühjahr 2004 ein ungewöhnlich großes Ozonloch mit einem Rückgang der schützenden Ozonschicht um bis zu 60% über Nordeuropa, Nordamerika, Nordasien und Teilen der Arktis registriert. Und über der Antarktis erreichte das Ozonloch 2006 sogar seine bisher größte Ausdehnung. Die Vereinten Nationen haben den 16. September zum Internationalen Tag für die Erhaltung der Ozonschicht erklärt.
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unsichtbare Bedrohung

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