Atmosphärenchemie Arktische Ozon-Zerstörung diktiert Wetter auf Nordhalbkugel mit

Die Ausdünnung der Ozonschicht über der Arktis beeinflusst das saisonalen Klimamuster auf der Nordhalbkugel. Womöglich liessen sich Wetter- und Klimamodelle verbessern, wenn detailliertere Informationen zur Ozonschicht miteinfliessen würden, berichten ETH-Forschende.

Sowohl über der Antarktis als auch in kleinerem Ausmass über der Arktis ist die Ozonschicht zerstört. Die Dichte der Schicht schwankt im Jahresverlauf: In der Arktis erreicht sie stets im Frühjahr ihren geringsten Wert.

Der Ozonabbau ist gefährlich, da ohne die schützende Schicht mehr UV-Licht auf die Erde gelangt. Das kann zu Gesundheitsschäden wie Hautkrebs führen. Zudem wusste man für die Antarktis bereits, dass sich der Ozonabbau grossräumig auf die klimatischen Bedingungen auf der südlichen Hemisphäre auswirkt. Unklar war bislang, ob dies auch für das arktische Ozonloch gilt.

Für die im Fachmagazin «Nature Geoscience» erschienene Studie analysierten die Forschenden der ETH Zürich um Umweltwissenschaftlerin Marina Friedel nun Daten der letzten vier Jahrzehnte, um den Einfluss des Ozonabbaus auf das Klima der Nordhemisphäre zu untersuchen.

Polarwirbel kollabiert später

Resultat der Studie: In Jahren mit einem ausgeprägten Abbau der Ozonschicht im Frühjahr folgten einige Wochen später wärmere und trockenere Bedingungen in Südeuropa und Eurasien sowie niederschlagsreiche Zeiten in Nordeuropa.

Computermodellierungen legen nahe, dass der ausgeprägtere Ozonabbau den Zusammenbruch des sogenannten Polarwirbels im Frühjahr verzögert. Der Polarwirbel ist ein Tiefdruckgebiet in der Stratosphäre in 15 bis 50 Kilometern Höhe, das sich jeden Herbst über der Arktis bildet und unterschiedlich lange bestehen bleibt. Das längere Bestehen des Polarwirbels bewirkt gemäss den Forschenden die beobachteten Temperatur- und Niederschlagsanomalien.

Ozonschicht erholt sich, aber...

Viele heutige Wetter- und Klimamodelle berücksichtigen die jährlichen Variationen im stratosphärischen Ozon nicht oder nur sehr vereinfacht. Die Forschenden vermuten, dass sich die Vorhersagekraft der Modelle mit genaueren Informationen zum Zustand der Ozonschicht womöglich verbessern liesse. Wie viel Potenzial dies für bessere Vorhersagen berge, müssten künftige Studien zeigen.

Seit dem weltweiten Verbot der ozonschichtzerstörenden Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) schliesst sich das bis dahin geschädigte Ozonschicht über der Antarktis und der Arktis langsam wieder. Trotzdem wird es gemäss den Forschenden auch in Zukunft starke Ozonabbau-Episoden geben – und sich weiter auf das globale Klima auswirken.

https://doi.org/10.1038/s41561-022-00974-7