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Südpol: Ozonloch ist groß wie nie

Zone der ausgedünnten Ozonschicht ist größer als die gesamte Antarktis

Ozonloch
Ausdehnung des Ozonlochs (dunkelgrau) über dem Südpol Anfang Dezember 2020. © DLR/BIRA/ESA

Größer als die Antarktis: Das Ozonloch über dem Südpol ist so groß wie noch nie zuvor um diese Zeit: Es erstreckt sich über 18 Millionen Quadratkilometer und reicht damit über die Grenzen der Antarktis hinaus, wie Messdaten enthüllen. Ursache dafür ist eine ungewöhnliche Wetterlage im Südpolargebiet. Sie verhindert, dass sich die Luft durchmischt, und bremst damit auch die Regeneration der Ozonschicht, wie die Forscher berichten.

Eigentlich ist die irdische Ozonschicht auf dem Wege der Besserung – zumindest am Südpol. Denn der dort einst gravierende Ozonabbau durch FCKW und andere Treibgase ist seit dem Verbot einiger ozonzerstörender Substanzen durch das Montreal-Protokoll merklich zurückgegangen. Allerdings werden inzwischen neue „Ozonkiller“ freigesetzt, die die Ozonschicht auch in den mittleren Breiten und der Arktis angreifen – dort hat es im Frühjahr 2020 sogar ein echtes Ozonloch gegeben.

Rekordwert von 18 Millionen Quadratkilometer

Doch auch das Ozonloch über dem Südpol ist nicht vor Rückschlägen gefeit, wie nun Messungen von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) belegen. Eigentlich müsste sich das Ozonloch im Dezember stark abschwächen, weil dann in der Antarktis schon der Sommer begonnen hat. Mit ihm ändern sich die Druck- und Windverhältnisse so, dass sie das Ozonloch spätestens Anfang November in sich zusammenfallen lassen.

Nicht so in diesem Jahr: Anfang Dezember 2020 erstreckte sich das Ozonloch am Südpol über 18 Millionen Quadratkilometer – es war damit so groß wie noch nie um diese Zeit. Die Zone ausgedünnten Ozons ragte sogar erheblich über die Grenzen der Antarktis hinaus, wie die DLR-Forscher berichten. Es handelt sich um das extremste Ausmaß für diese Jahreszeit in den letzten 41 Jahren.

Polarwirbel blockiert Luftaustausch

Ursache für diese Anomalie ist ein ungewöhnlich stabiler Polarwirbel in diesem Jahr. Dieser ringförmig um den Südpol ziehende Strömungswirbel reicht bis in die Stratosphäre und beeinflusst auch das Ausmaß des Ozonlochs. „Ein sehr starker Westwind am Rand des polaren Wirbels verhindert in der Kälte der Polarnacht größtenteils den Luftmassenaustausch zwischen Äquator und Pol“, erklärt Lisa Küchelbacher vom DLR.

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Diese isolierende Wetterlage begünstigt im frühen Polarfrühling den Ozonabbau im Inneren dieses Polarwirbels. Kalte Temperaturen und das Sonnenlicht fördern die chemischen Abbaureaktionen. Wenn es jedoch wärmer wird und der Polarsommer beginnt, kehren sich die Windverhältnisse um und der blockierende Wirbel schwächt sich ab.

Schwache planetare Wellen machten Polarwirbel stabiler

In diesem Jahr aber blieb der Polarwirbel bis in den Dezember hinein stabil. „Die Umstellung von West- auf Ostwindsystem hat erst sehr spät stattgefunden“, sagt Küchelbacher. Eine mögliche Ursache dafür könnten die in diesem Jahr ungewöhnlich schwach ausgeprägten planetaren Wellen sein – überregionale Zirkulationen, die für den Luftaustausch zwischen den Polargebieten und den mittleren Breiten sorgen und damit auch zur Schwächung des Polarwirbels beitragen.

Weil diese Wellen im Südfrühjahr und -frühsommer aber zunächst schwach blieben, konnte sich auch der Polarwirbel länger über dem Südpol halten. Erst ab dem 5. Dezember nahm die Aktivität der Wellen zu, was nun einen Wechsel auf die südpolaren Sommerbedingungen eingeleitet hat. Damit erwarten die Wissenschaftler, dass sich das Ozonloch nun wieder langsam schließen wird.

Zusammenhang mit ENSO?

Warum die planetaren Wellen in den letzten Monaten so schwach ausgeprägt waren ist unklar. Die Forscher vermuten aber, dass die El-Niño-Southern-Oscillation (ENSO) dafür mit eine Rolle spielt. Denn wenn die Oberfläche des Pazifiks vor der Westküste Lateinamerikas eher kalt ist, bekommen die planetaren Wellen weniger Energie.

„Es könnte also sein, dass der polare Wirbel in der südhemisphärischen Stratosphäre auch durch den Einfluss von ENSO so stabil war. Das kann die Ausbildung des Ozonlochs besonders begünstigt haben“, erklärt Küchelbacher.

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

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