Die Fachwelt ging bisher davon aus, dass sich die globale Ozonschicht, die das Leben auf der Erde vor UV-Strahlung schützt, bis Mitte des Jahrhunderts vollständig erholen wird. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern der ETH Zürich und des Physikalisch-Meteorologischen Observatoriums Davos kommt nun zu einem anderen Schluss.

Obwohl ozonzerstörende chlor- und bromhaltige Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel FCKW seit 1989 verboten sind, geht die Konzentration von Ozon zwischen den Breiten von 60 Grad Süd und 60 Grad Nord im unteren Teil der Stratosphäre weiter zurück. Dort, in der Höhe von 15 bis 24 Kilometern, ist die Ozonschicht am dichtesten.

Der Nachweis gelang dem Team mithilfe von Satellitenmessungen der letzten drei Jahrzehnte und hochentwickelten statistischen Methoden, wie die ETH Zürich am Dienstag mitteilte. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift «Atmospheric Chemistry and Physics».

Gesamtozon bleibt konstant  
Ozon entsteht in der Stratosphäre hauptsächlich oberhalb von 30 Kilometern über den Tropen und wird durch Luftströmungen um die Erde verteilt. Dass es sich in der unteren Stratosphäre weiter ausdünnt, überrascht die Wissenschaftler einerseits, denn ihre Modelle zeigen diesen Trend nicht. Zudem nehmen die FCKW weiterhin ab.

Andererseits kommt der Befund nicht gänzlich unerwartet. So nimmt zwar die Ozonkonzentration in der oberen Stratosphäre, oberhalb von etwa 30 Kilometern, dank dem FCKW-Bann durch das Montrealer Protokoll wieder deutlich zu. Und auch über den Polregionen erholt sich die Stratosphäre.

Global gemittelt blieb die Ozonsäule aber gemäss den Messungen konstant. Dies deuteten Fachleute als Hinweis darauf, dass Ozon in der unteren Stratosphäre zurückgehen könnte. Nachweisen konnte man den negativen Trend allerdings bislang nicht.

Menschgemachtes Ozon
Das liegt bisweilen daran, dass sich Ozon auch in der Troposphäre - unterhalb etwa 15 Kilometern - durch menschliches Aktivitäten vermehrt bildet. «Dieses anthropogene Ozon, das den Sommersmog verursacht, maskiert in den Satellitenmessungen zum Teil die stratosphärische Abnahme», erklärt William Ball, Atmosphärenforscher an der ETH Zürich.

Warum die Ozonkonzentration in tieferen Breitengraden weiterhin zurückgeht, ist noch unklar. Die Studienautoren haben zwei mögliche Erklärungen dafür. Zum einen verändert der Klimawandel das Muster der atmosphärischen Zirkulation, welche die Luft aus den Tropen schneller und tiefer polwärts transportiert. Dadurch wird weniger Ozon gebildet.

Zum anderen nehmen sehr kurzlebige, chlor- und bromhaltige Chemikalien (Very Short-Lived Substances, VSLS) zu. Beispielsweise durch intensivere Gewitterstürme könnten diese Substanzen vermehrt in die untere Stratosphäre gelangen.

Bei einigen der ozonzerstörenden VSLS handelt es sich um Ersatzstoffe für FCKW, die zwar weniger ozonschädlich, aber nicht neutral sind. «Diese kurzlebigen Substanzen könnten ein unzureichend berücksichtigter Faktor in den Modellen sein», so Ball.

Folgen unklar  
Die Folgen, die der fortgesetzte Ozonschwund für Mensch und Ökosystem hat, lassen sich noch nicht abschätzen. Für Thomas Peter, ETH-Professor für Atmosphärenchemie und Mitautor der Studie sind die Erkenntnisse zwar besorgniserregend, aber nicht alarmierend.

Der jetzt festgestellte Rückgang sei weit weniger stark als vor Inkrafttreten des Montrealer Protokolls. «Dessen Wirkung ist unbestritten, wie die Trendumkehr in der oberen Stratosphäre und an den Polen belegt», sagt Peter. Aber es gelte, die Ozonschicht und ihre Funktion als UV-Filter in den stark bevölkerten mittleren Breiten und in den Tropen im Auge zu behalten.