Was ist die Ozonschicht (Schild)?
Der Schild der Menschheit
Die Ozonschicht (Schild) ist Teil der Erdstratosphäre. Die Ozonschicht befindet sich im unteren Teil der Stratosphäre in einem Raum zwischen 20 und 30 Kilometern über der Erde. Das stratosphärische Ozon empfängt den ersten Schlag der Ultraviolett-B-Strahlung der Sonne und absorbiert 97% bis 99% der durchschnittlichen Frequenz des ultravioletten Sonnenlichts. Ozon (O3) ist in der gesamten Atmosphäre des Planeten vorhanden, seine Konzentration in der Stratosphäre beträgt jedoch durchschnittlich drei Ozonmoleküle pro 10 Millionen Luftmoleküle. Dies ist eine viel höhere Zahl als bei anderen Teile der Atmosphäre.
Ozon: Das gute und das schlechte Gas
Stratosphärisches Ozon, das Ozon hoch über unseren Köpfen, wird auch als "gutes Ozon" bezeichnet. Es absorbiert den größten Teil des biologisch schädlichen ultravioletten Sonnenlichts (UV-B), indem es die Erdoberfläche abschirmt. Zahlreiche experimentelle Studien an Pflanzen und Tieren sowie klinische Studien am Menschen haben die schädlichen Auswirkungen einer übermäßigen Exposition gegenüber UV-B-Strahlung gezeigt. Es gibt jedoch ein anderes Ozon, das sich direkt an der Erdoberfläche befindet, und dieses ist ein Störenfried. Wenn Ozon mit Flora und Fauna in Berührung kommt, zeigt es seine zerstörerische Seite, und daher wird die Oberflächensorte des Gases oft als "schlechtes Ozon" bezeichnet. Ozon verstärkt verschiedene chemische Reaktionen, durch die hohe Ozonkonzentrationen für biologische Systeme toxisch werden. Beim Menschen kann die Exposition gegenüber Ozon alle Arten von Herz- und Atemproblemen verursachen und bei ausreichender Exposition sogar zum Tod führen.
Die verlorene Strahlung
1913 stellten die französischen Physiker Charles Fabry und Henri Buisson bei der Messung der spektralen Strahlung der Sonne fest, dass die Strahlungsmenge, die die Erdoberfläche erreichte, nicht mit der an ihrem Ursprung übereinstimmte. Daher vermuteten sie, dass es etwas geben muss, das diese Strahlung verzögert, wenn sie sich durch die Erdatmosphäre nach unten bewegt. Das Spektrum der fehlenden Strahlung stimmt mit dem Spektrum des bekannten chemischen Elements Ozon überein. Die Entdeckung der Ozonschicht führte zu einer Reihe sorgfältiger Studien des britischen Wissenschaftlers GMB Dobson und anderer, die zur Erfindung des Spektrophotometers führten. Die Anwendung dieses Instruments ermöglicht Messungen des stratosphärischen Ozons direkt vom Boden aus.
Saisonaler Schaden
Der Wechsel der Jahreszeiten wirkt sich erheblich auf die Dicke der Ozonschicht in der Stratosphäre aus. Jahrelange Studien haben gezeigt, dass geografische Faktoren auch die Härte des Ozonschildes beeinflussen. Das am wenigsten geschützte Land der Welt ist die Antarktis. In einigen Teilen der Antarktis kann der Schild in regelmäßigen Abständen bis zu 60% seiner Dicke verlieren. Diese dramatische Erschöpfung tritt während des antarktischen Frühlings (von September bis November) auf, und der dünne Teil der Atmosphäre über dem Gebiet ist als "antarktisches Ozonloch" bekannt. Ähnliche Prozesse finden auch im arktischen Polargebiet statt. Das Ende des Winters und des Frühlings in der nördlichen Hemisphäre während der sieben Jahre der letzten elf Jahre hat einen signifikanten Abbau der Ozonsäule in der Erdatmosphäre gezeigt.
Wir schwächen unseren eigenen Schutz
Viele von uns haben die Kennzeichnung FCKW-frei oder "ozonfreundlich" auf der Verpackung von Haushaltsgeräten und Haushaltspflegewerkzeugen gesehen. Ozonabbauende Verbindungen enthalten verschiedene Kombinationen chemischer Elemente wie Brom, Chlor, Fluor, Kohlenstoff und Wasserstoff und werden häufig mit dem allgemeinen Begriff "Halogenkohlenwasserstoffe" bezeichnet. Verbindungen, die nur Chlor, Fluor und Kohlenstoff enthalten, werden als "Fluorchlorkohlenwasserstoffe" bezeichnet, die üblicherweise als "FCKW" abgekürzt werden. Tetrachlorkohlenstoff und Methylchloroform sind wichtige ozonabbauende Gase, die häufig in der industriellen Produktion verwendet werden. Sie werden in industriellen Prozessen wie Kühlen, Klimatisieren, Schäumen und auch als Lösungsmittel verwendet. Eine andere Gruppe solcher Verbindungen, Halone, werden hauptsächlich als Feuerlöschmittel verwendet.
Das Loch reparieren
In den frühen 1980er Jahren wurde ein signifikanter Abbau der Ozonschicht in der Antarktis entdeckt. Dies war eine Voraussetzung für die Unterzeichnung des Montrealer Protokolls. Bisher haben 196 Länder das Montrealer Protokoll ratifiziert, das Kofi Annan, der ehemalige Generalsekretär der Vereinten Nationen, als das erfolgreichste internationale Umweltabkommen aller Zeiten bezeichnet hat.
