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Ein riesiges Ozonloch – wahrscheinlich das größte, das jemals im Norden registriert wurde – hat sich am Himmel über der Arktis geöffnet. Rekordtiefe Ozonwerte erstrecken sich derzeit über einen Großteil der Zentralarktis und erstrecken sich über ein Gebiet, das etwa dreimal so groß ist wie Grönland. Das Loch gefährdet nicht die Gesundheit der Menschen und wird wahrscheinlich in den kommenden Wochen auseinanderbrechen. Aber es ist ein außergewöhnliches atmosphärisches Phänomen, das in die Rekordbücher eingehen wird.
„Aus meiner Sicht ist dies das erste Mal, dass man über ein echtes Ozonloch in der Arktis sprechen kann“, sagt Martin Dameris, Atmosphärenforscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen.
Die Formation des Lochs
Ozon bildet normalerweise eine Schutzdecke in der Stratosphäre, etwa 10 bis 50 Kilometer über dem Boden, wo es das Leben vor ultravioletter Sonnenstrahlung schützt. Aber jedes Jahr im antarktischen Winter lassen eisige Temperaturen Wolken in großer Höhe über dem Südpol verschmelzen. Chemikalien, einschließlich Chlor und Brom, die aus Kältemitteln und anderen industriellen Quellen stammen, lösen Reaktionen auf den Oberflächen der Wolken aus, die an der Ozonschicht abbauen.
Das antarktische Ozonloch bildet sich jedes Jahr, weil die Wintertemperaturen in der Region routinemäßig sinken und sich die Wolken in großer Höhe bilden können. Diese Bedingungen sind in der Arktis, die variablere Temperaturen aufweist und normalerweise nicht auf Ozonabbau vorbereitet ist, viel seltener, sagt Jens-Uwe Grooß, Atmosphärenforscher am Juelich-Forschungszentrum in Deutschland.
Aber dieses Jahr strömten starke Westwinde um den Nordpol und fingen kalte Luft in einem „Polarwirbel“ ein. Über der Arktis herrschte mehr kalte Luft als in jedem seit 1979 aufgezeichneten Winter, sagt Markus Rex, Atmosphärenforscher am Alfred-Wegener-Institut. Bei den kühlen Temperaturen bildeten sich die Wolken in großer Höhe und die ozonzerstörenden Reaktionen begannen.
Die Forscher messen den Ozonspiegel, indem sie Wetterballons von Beobachtungsstationen in der Arktis abgeben, einschließlich des Forschungseisbrecher «Polarstern», der für eine einjährige Expedition in Meereis eingefroren ist. Bis Ende März haben diese Ballone in einer Höhe von 18 Kilometern, genau im Herzen der Ozonschicht, einen Ozonabfall von 90% gemessen. Wo die Ballone normalerweise etwa 3,5 ppm Ozon messen, würden sie nur etwa 0,3 ppm aufzeichnen, sagt Rex. „Das übertrifft jeden Ozonverlust, den wir in der Vergangenheit gesehen haben“, stellt er fest.
Die Arktis erlebte in den Jahren 1997 und 2011 schon einen Ozonabbau, aber der diesjährige Verlust scheint auf dem richtigen Weg zu sein, um diesen zu übertreffen. „Wir haben mindestens so viele Verluste wie 2011, und es gibt Hinweise darauf, dass es mehr als 2011 sein könnte“, sagt Gloria Manney, Atmosphärenforscherin bei NorthWest Research Associates in Socorro, New Mexico. Sie arbeitet mit einem NASA-Satelliteninstrument, das Chlor in der Atmosphäre misst, und sagt, dass in den kommenden Tagen noch ziemlich viel Chlor verfügbar ist, um Ozon abzubauen.
Ist es gefährlich?
Das arktische Ozonloch ist keine Gesundheitsbedrohung, da die Sonne in hohen Breiten gerade erst über dem Horizont aufsteigt, sagt Rex. In den kommenden Wochen besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass das Loch von dichter besiedelten Gebieten in niedrigere Breiten driftet. In diesem Fall müssen die Menschen möglicherweise Sonnenschutzmittel auftragen, um Sonnenbrand zu vermeiden. „Es wäre nicht schwierig, damit umzugehen“, sagt Rex.
Die nächsten Wochen sind entscheidend. Mit dem langsamen Anstieg der Sonne haben die atmosphärischen Temperaturen im Bereich des Ozonlochs bereits zugenommen, sagt Antje Inness, Atmosphärenforscherin beim Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage in Reading, Großbritannien. Das Ozon könnte sich bald erholen, da der polare Wirbel in den kommenden Wochen auseinanderbricht.
„Im Moment beobachten wir nur gespannt, was passiert“, sagt Ross Salawitch, Atmosphärenforscher an der University of Maryland im College Park. „Das Spiel ist noch nicht ganz vorbei.“
Quelle: NASA / ESA