Sonnenstürme richten schon jetzt erhebliche Schäden an!

Es ist eine verheerende Kettenreaktion: Sommerstürme schleudern Wasserdampf in die Atmosphäre und kurbeln dort chemische Reaktionen an, die das Ozon schwinden lassen. Die Schutzschicht könnte sogar über Europa ausdünnen, warnen jetzt Forscher.

Anfang Juli 2012 befanden sich die USA im Griff der Naturgewalten: Im Westen wüteten verheerende Waldbrände, im Osten wehten kräftige Stürme über das Land. Strommasten knickten um, in der Washington-Region mussten mehr als 400.000 Haushalte auf Strom verzichten.

Doch auch in großer Höhe können schwere Sommerstürme erheblichen Schaden anrichten, hat ein Forscherteam um James Anderson von der Harvard University in Cambridge herausgefunden: Die Stürme schleudern Wasserdampf bis in 20 Kilometer Höhe und lösen dadurch eine Kettenreaktion aus, die Ozon abbaut. Auf diese Weise könnten die Sonnenstürme die Ozonschicht über den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel kritisch ausdünnen, schreiben die Wissenschaftler im Magazin "Science".
Für ihre Studie hatten die Forscher die Daten von Messflügen mit Modellen kombiniert. Dabei kamen sie zu dem Ergebnis, dass nach einem Sturm innerhalb von einer Woche ein Viertel bis ein Drittel des Ozons in der Stratosphäre schwinden kann. Die ausgedünnte Zone erstrecke sich dann über mehr als 100 Kilometer, so die Forscher. Die für diesen Ozonabbau günstigen Bedingungen seien bereits jetzt überraschend häufig: Man habe sie bei der Hälfte aller Messflüge über den USA beobachtet.

Der Klimawandel könnte Ozonschwund weiter ankurbeln
Durch den Klimawandel könnte sich diese Art des Ozonschwunds zukünftig noch verstärken, warnen die Wissenschaftler. Ursache dafür wäre eine größere Menge an Wasserdampf, die bei wärmeren Temperaturen in der Atmosphäre wabert und in die Höhe geschleudert werden könnte.

Weil eine dünnere Ozonschicht mehr schädliche UV-Strahlen der Sonne durchlässt, könnte damit auch das Hautkrebsrisiko in den dicht bevölkerten Regionen der Nordhalbkugel ansteigen. Generell droht gefährliche Strahlung jedoch vor allem im Frühling, dann ist die Ozonschicht über der Arktis in der Regel dünner als später im Jahr.

"Die Idee, dass sich die Ozonschicht demnächst wieder erholt haben wird, ist eine signifikante Fehleinschätzung", meinen James Anderson von der Harvard University in Cambridge und seine Kollegen. Zwar habe man die Freisetzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen ozonschädlichen Halogenverbindungen inzwischen stark begrenzt. Aber noch sei ausreichend Chlor aus diesen Verbindungen in der Atmosphäre vorhanden. Komme Wasserdampf hinzu, könne dies unter bestimmten Bedingungen den Ozonabbau in der Stratosphäre vorantreiben.

Andere Studien zeichnen ein optimistischeres Bild von der Zukunft des Ozonlochs: Im Herbst 2010 konnten Forscher erstmals berichten, dass sich die Ozonschicht infolge des FCKW-Verbots beginne zu erholen. Anfang des Jahres zeigte sich schließlich, dass das Verbot auch die Menge der krebserregenden UV-Strahlung auf der Erde reduzieren konnte. Ursache dafür ist demnach die allmähliche Heilung der Ozonschicht.

Ozonloch über Antarktis: Die Kälte über der Region begünstigt den Ozonabbau
ab 78 Grad unter Null schwindet das Ozon, unter Bestrahlung der Frühlingssonne. 

Wasserdampf wird aus unteren Schichten angezogen
Zerstört wird das Ozon, eine Verbindung aus drei Sauerstoffatomen, durch sogenannte Chlorradikale. Diese extrem aggressive Chlorform stiehlt dem Ozon ein Sauerstoffatom und wandelt es so in normales Sauerstoffgas um. Die Chlorradikale entstehen, wenn sich Vorläufersubstanzen an winzige, schwefelhaltige Wassertröpfchen in der Atmosphäre anlagern.

UV-Licht und sehr niedrige Temperaturen starten dann eine ozonzerstörende Kettenreaktion. Günstige Bedingungen dafür herrschen normalerweise vor allem über der Arktis und Antarktis - und zwar im Frühjahr. Anderson und seine Kollegen haben nun jedoch herausgefunden, dass bei Stürmen auch über den gemäßigten Breiten solche Chlorradikale entstehen können.

"Entscheidend ist die Kombination von Wasserdampf und Temperatur", erklären die Forscher. Bereits ab rund zwölf Teilen Wasserdampf pro Million Luftteilchen starte die ozonabbauende Kettenreaktion bei Temperaturen, wie sie auch in den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel im Sommer herrschten.
Woher der zusätzliche Wasserdampf kommt, zeigten Messungen mit Forschungsflugzeugen der US-Raumfahrtbehörde NASA: Große Sturmfronten von 50 und mehr Kilometern Ausdehnung erzeugen demnach einen so großen Sog, dass sie Wasserdampf aus unteren Luftschichten bis in 20 Kilometer Höhe schleudern können.

Bei rund der Hälfte der Messflüge habe man solche wasserdampfreichen Bedingungen registriert. "Angesichts der Messwerte ist klar, dass der Schwellenwert für die Bildung von Chlorradikalen im Sommer über den USA und wahrscheinlich auch anderen gemäßigten Regionen regelmäßig überschritten wird", sagen die Forscher. Genauere Messungen seien nun nötig, um das Ausmaß und Dauer des Ozonverlusts genauer zu ermitteln.
Quelle: S p i e g e l, Juli 2012