Ozonforschung - Neue Studie:
Weniger Ozon über Nordhalbkugel
Mittwoch, 17. Februar 2021, 10:42 Uhr
Um durchschnittlich sieben Prozent ging das für den Menschen schädliche Ozon in der freien Troposphäre bis etwa 10 km Höhe auf der Nordhalbkugel im Frühjahr und Sommer des vergangenen Jahres zurück. Dies ist das Ergebnis einer begutachteten Studie, die unter der Federführung des Deutschen Wetterdienstes (DWD) soeben veröffentlicht wurde...
Start einer Ozonsonde am Hohen Peißenberg (Foto: Ulf Köhler/DWD)
Insgesamt wurden dazu die Daten von 45 Messstationen weltweit ausgewertet, an denen Ballonsondierungen und Fernerkundungen zur Messung des Ozongehalts in der gesamten Atmosphäre durchgeführt werden.
Verkehr ist eine Hauptquelle von Stickoxid in der Atmosphäre. Mit den coronabedingten Lockdowns hat die Pandemie dafür gesorgt, dass weltweit deutlich weniger Verkehr unterwegs ist. Im Mittel gingen 2020 die weltweiten Emissionen durch Landverkehr um rund 14 Prozent, beim Flugverkehr sogar um 40 Prozent zurück. In Ballungsgebieten mit stark verschmutzter Luft wurde allerdings weltweit eine Zunahme bodennaher Ozonwerte infolge der Lockdowns registriert.
Denn in verschmutzter Luft, nahe an den Emissionsquellen, zerstört Stickoxid Ozon, die Reduzierung von Stickoxid-Emissionen führt dann zu mehr Ozon. In quellferner Luft, wie in der freien Troposphäre, führt dagegen weniger Stickoxid auch zu weniger Ozon – so wie jetzt auf der Nordhalbkugel beobachtet. Mit den Lockdowns wurde weniger Stickoxid in die Atmosphäre emittiert und deswegen in der freien Troposphäre weniger Ozon produziert.
Ungeplanter, Corona-Großversuch‘
„Dies ist ein bemerkenswert großer und großräumiger Rückgang“, sagt Dr. Wolfgang Steinbrecht, Leiter des Regionalen Ozonzentrums am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg (MOHp) des DWD und Lead-Autor der Studie. „Am Hohen Peißenberg haben wir beispielsweise zuletzt 1976 so wenig Ozon in der freien Troposphäre im Sommer gemessen, wie 2020 nach den Lockdowns. Der ungeplante weltweite ‚Corona-Großversuch‘ zeigt deutlich, wie komplex die Atmosphäre auf Emissionsminderungen reagieren kann. Er zeigt aber auch, was mit international abgestimmten Maßnahmen für die weltweite Luftqualität erreichen werden könnte.“
Hintergrundinformationen zu Ozon
Ozon ist ein wichtiges Spurengas in der Erdatmosphäre. Rund 90 Prozent des Ozons befindet sich in der stratosphärischen Ozonschicht zwischen 10 und 50 km Höhe. Diese Ozonschicht schützt als natürliche „Sonnenbrille“ das Leben auf der Erdoberfläche, indem sie harte und gefährliche UV-Strahlung von der Sonne fast völlig blockiert. Ausreichend Ozon in der Stratosphäre ist grundlegend wichtig für das Leben auf der Erde.
Rund 10 Prozent des Ozons befinden sich in der Troposphäre, d.h. vom Boden bis in 10 km Höhe. In der Troposphäre ist Ozon ein wichtiges Treibhausgas. Als starkes Oxidationsmittel kann es bei höheren Konzentrationen zu Reizung und Schädigung der Atemwege von Menschen und Tieren führen, bei Pflanzen zu Schädigungen und Ernteausfällen.
Der Idealzustand wäre: viel Ozon in der Stratosphäre und wenig Ozon in der Troposphäre. Menschliche Aktivitäten haben jedoch in den letzten hundert Jahren zu einem weltweiten Rückgang des stratosphärischen Ozons und zur Zunahme des troposphärischen Ozons geführt. Beim stratosphärischen Ozon hat das weltweite Verbot der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) durch das Montrealer Protokoll (1987) eine langsame Erholung der Ozonschicht seit etwa 2000 eingeleitet, die aber noch 50 bis 100 Jahre brauchen wird.
Beim troposphärischen Ozon haben Entstickung von Kraftwerken oder die Einführung von Katalysatoren die vorherige starke Zunahme in der westlichen Welt seit den 1990er Jahren weitgehend gestoppt. Stickoxid-Emissionen, wie beispielsweise von älteren Diesel-Fahrzeugen, sind aber nach wie vor ein Problem.
Autor: psg
Start einer Ozonsonde am Hohen Peißenberg (Foto: Ulf Köhler/DWD)
Insgesamt wurden dazu die Daten von 45 Messstationen weltweit ausgewertet, an denen Ballonsondierungen und Fernerkundungen zur Messung des Ozongehalts in der gesamten Atmosphäre durchgeführt werden.
Verkehr ist eine Hauptquelle von Stickoxid in der Atmosphäre. Mit den coronabedingten Lockdowns hat die Pandemie dafür gesorgt, dass weltweit deutlich weniger Verkehr unterwegs ist. Im Mittel gingen 2020 die weltweiten Emissionen durch Landverkehr um rund 14 Prozent, beim Flugverkehr sogar um 40 Prozent zurück. In Ballungsgebieten mit stark verschmutzter Luft wurde allerdings weltweit eine Zunahme bodennaher Ozonwerte infolge der Lockdowns registriert.
Denn in verschmutzter Luft, nahe an den Emissionsquellen, zerstört Stickoxid Ozon, die Reduzierung von Stickoxid-Emissionen führt dann zu mehr Ozon. In quellferner Luft, wie in der freien Troposphäre, führt dagegen weniger Stickoxid auch zu weniger Ozon – so wie jetzt auf der Nordhalbkugel beobachtet. Mit den Lockdowns wurde weniger Stickoxid in die Atmosphäre emittiert und deswegen in der freien Troposphäre weniger Ozon produziert.
Ungeplanter, Corona-Großversuch‘
„Dies ist ein bemerkenswert großer und großräumiger Rückgang“, sagt Dr. Wolfgang Steinbrecht, Leiter des Regionalen Ozonzentrums am Meteorologischen Observatorium Hohenpeißenberg (MOHp) des DWD und Lead-Autor der Studie. „Am Hohen Peißenberg haben wir beispielsweise zuletzt 1976 so wenig Ozon in der freien Troposphäre im Sommer gemessen, wie 2020 nach den Lockdowns. Der ungeplante weltweite ‚Corona-Großversuch‘ zeigt deutlich, wie komplex die Atmosphäre auf Emissionsminderungen reagieren kann. Er zeigt aber auch, was mit international abgestimmten Maßnahmen für die weltweite Luftqualität erreichen werden könnte.“
Hintergrundinformationen zu Ozon
Ozon ist ein wichtiges Spurengas in der Erdatmosphäre. Rund 90 Prozent des Ozons befindet sich in der stratosphärischen Ozonschicht zwischen 10 und 50 km Höhe. Diese Ozonschicht schützt als natürliche „Sonnenbrille“ das Leben auf der Erdoberfläche, indem sie harte und gefährliche UV-Strahlung von der Sonne fast völlig blockiert. Ausreichend Ozon in der Stratosphäre ist grundlegend wichtig für das Leben auf der Erde.
Rund 10 Prozent des Ozons befinden sich in der Troposphäre, d.h. vom Boden bis in 10 km Höhe. In der Troposphäre ist Ozon ein wichtiges Treibhausgas. Als starkes Oxidationsmittel kann es bei höheren Konzentrationen zu Reizung und Schädigung der Atemwege von Menschen und Tieren führen, bei Pflanzen zu Schädigungen und Ernteausfällen.
Der Idealzustand wäre: viel Ozon in der Stratosphäre und wenig Ozon in der Troposphäre. Menschliche Aktivitäten haben jedoch in den letzten hundert Jahren zu einem weltweiten Rückgang des stratosphärischen Ozons und zur Zunahme des troposphärischen Ozons geführt. Beim stratosphärischen Ozon hat das weltweite Verbot der Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) durch das Montrealer Protokoll (1987) eine langsame Erholung der Ozonschicht seit etwa 2000 eingeleitet, die aber noch 50 bis 100 Jahre brauchen wird.
Beim troposphärischen Ozon haben Entstickung von Kraftwerken oder die Einführung von Katalysatoren die vorherige starke Zunahme in der westlichen Welt seit den 1990er Jahren weitgehend gestoppt. Stickoxid-Emissionen, wie beispielsweise von älteren Diesel-Fahrzeugen, sind aber nach wie vor ein Problem.
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