Stellen Sie sich das Jahr 2065 vor. Die DNA-mutierende UV-Strahlung ist um 650 Prozent gestiegen, was wahrscheinlich schädliche Auswirkungen auf die Hautkrebsrate von Pflanzen, Tieren und Menschen hat.
Dies ist die Welt, die wir geerbt hätten, wenn 193 Nationen nicht zugestimmt hätten, ozonschädigende Substanzen zu verbieten, so Atmosphärenchemiker der NASA, der Johns Hopkins University in Baltimore und der niederländischen Umweltprüfungsbehörde in Bilthoven. Die Forscher haben diese Woche neue Computersimulationen einer weltweiten Katastrophe vorgestellt, die Menschen vermeiden konnten.
Rückblickend, so die Forscher, war das Montrealer Protokoll ein "bemerkenswertes internationales Abkommen, das von den an der globalen Erwärmung Beteiligten und den Versuchen, ein internationales Abkommen zu diesem Thema zu erzielen, untersucht werden sollte".
Ozon ist der natürliche Sonnenschutz der Erde, der den größten Teil der von der Sonne einfallenden UV-Strahlung absorbiert und blockiert und das Leben vor DNA-schädigender Strahlung schützt. Das Gas wird auf natürliche Weise durch eine photochemische Reaktion in der oberen Atmosphäre erzeugt und wieder aufgefüllt, bei der UV-Strahlen Sauerstoffmoleküle in einzelne Atome zerlegen, die sich dann zu dreiteiligen Molekülen (O3) rekombinieren. Während Ozon durch Winde der oberen Ebene um den Globus bewegt wird, wird es langsam durch natürlich vorkommende atmosphärische Gase abgebaut. Es ist ein System im natürlichen Gleichgewicht.
Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die 1928 als Kältemittel und als inerte Träger für chemische Sprays erfunden wurden, stören dieses Gleichgewicht. In den 1970er und 1980er Jahren entdeckten Forscher, dass FCKW an der Erdoberfläche zwar inert sind, in der Stratosphäre (10 bis 50 Kilometer Höhe oder 6 bis 31 Meilen), in der sich etwa 90 Prozent des Ozons des Planeten ansammeln, jedoch ziemlich reaktiv sind. UV-Strahlung führt dazu, dass FCKW und ähnliche Bromverbindungen in der Stratosphäre in elementares Chlor und Brom zerfallen, die Ozonmoleküle leicht zerstören.
In den 1980er Jahren öffneten ozonschädigende Substanzen ein „Loch“ im Winter über der Antarktis und öffneten die Augen der Welt für die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Atmosphäre. Im Januar 1989 trat das Montrealer Protokoll in Kraft, das erste internationale Abkommen zur Regulierung chemischer Schadstoffe.
In der neuen Studie, die online in der Zeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics veröffentlicht wurde, simulierten der Goddard-Wissenschaftler Paul Newman und sein Team „was hätte sein können“, wenn Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und ähnliche Chemikalien nicht verboten worden wären. Die Simulation verwendete ein umfassendes Modell, das atmosphärische chemische Effekte, Windänderungen und Strahlungsänderungen umfasste. Das Video „Welt vermieden“ kann hier in Quicktime angesehen werden (weitere Formate finden Sie hier).
Bis zum simulierten Jahr 2020 werden weltweit 17 Prozent des gesamten Ozons abgebaut. Über der Arktis, die einst ein Ort mit erstaunlichen Ozonwerten war, bildet sich jedes Jahr ein Ozonloch.
Bis 2040 fallen die globalen Ozonkonzentrationen unter die Werte, die derzeit das „Loch“ über der Antarktis bilden. Der UV-Index in Städten mittlerer Breite erreicht an einem klaren Sommertag gegen Mittag 15 und verursacht in etwa 10 Minuten einen wahrnehmbaren Sonnenbrand. Über der Antarktis wird das Ozonloch zu einem ganzjährigen Fixpunkt.
Bis zum Ende des Modelllaufs im Jahr 2065 sinkt das globale Ozon im Vergleich zu den 1970er Jahren um 67 Prozent. Die Intensität der UV-Strahlung an der Erdoberfläche verdoppelt sich. bei bestimmten kürzeren Wellenlängen steigt die Intensität um das 10.000-fache. Hautkrebs verursachende Strahlung steigt an.
"Unsere Welt, in der Berechnungen vermieden wurden, geht ein wenig über das hinaus, was ich erwartet hatte", sagte der Goddard-Wissenschaftler und Studienkoautor Richard Stolarski, der in den 1970er Jahren zu den Pionieren der atmosphärischen Ozonchemie gehörte. "Die Mengen sind möglicherweise nicht absolut korrekt, aber die grundlegenden Ergebnisse zeigen deutlich, was mit der Atmosphäre hätte passieren können."
"Wir haben eine vermiedene Welt simuliert", fügte Newman hinzu, "und wir sollten froh sein, dass wir diese Welt gemieden haben."
So wie es ist, wurde die Produktion von Ozon abbauenden Substanzen vor etwa 15 Jahren größtenteils eingestellt, obwohl ihre Häufigkeit erst allmählich abnimmt, weil die Chemikalien 50 bis 100 Jahre lang in der Atmosphäre verbleiben können. Die höchste Häufigkeit von FCKW in der Atmosphäre trat um das Jahr 2000 auf und ist bis heute um rund 4 Prozent zurückgegangen. Das stratosphärische Ozon wurde in mittleren Breiten um 5 bis 6 Prozent abgebaut, hat sich aber in den letzten Jahren etwas erholt.
