Ozon entsteht in der Stratosphäre durch den Beschuss von Sauerstoffmolekülen durch die UV-Strahlung der Sonne. Die dabei entstehenden Sauerstoffatome (O) reagieren sogleich mit einem weiteren Sauerstoffmolekül (O₂) zu Ozon (O₃). Die Energie der UVB-Strahlung der Sonne vermag das reaktionsfreudige Ozon wieder zu spalten. Auf diese Weise kann diese lebensbedrohliche Strahlung nur abgeschwächt zur Erdoberfläche durchdringen. Das Sonnenlicht ist also sowohl für die Entstehung des Ozons verantwortlich als auch für dessen Zerstörung. In der Stratosphäre hat sich auf diese Weise ein empfindliches Gleichgewicht eingestellt, dass der Mensch nachhaltig stört.

Obwohl der Ausstoß ozongefährdender Substanzen in die Atmosphäre in den letzten Jahren stetig zurückging, erreichen ihre Konzentrationen in der Stratosphäre erst jetzt ihr Maximum. Michael J. Kurylo vom Upper Atmosphere Research Program der NASA glaubt, dass es aufgrund der Langlebigkeit dieser Substanzen noch Jahrzehnte dauert, bis das Ozonloch aufhört, eine jährlich wiederkehrende Erscheinung zu sein. Die niedrigsten Konzentrationen treten in der Zeit von Ende September bis Anfang Oktober auf. Dann hat die südpolare Nacht ein Ende, und die Frühlingssonne kann – zusammen mit ozonzerstörenden Substanzen – ihr zerstörerisches Werk beginnen. Bis zu zwei Drittel des Ozons werden in dieser Zeit abgebaut.

Der Grund dafür sind unter anderem chlorhaltige Gase wie das Frigen, das in großem Umfang als Treibgas in Spraydosen und als Kältemittel in Kühlschränken eingesetzt wurde. Derartige Substanzen sind die Hauptursache für die fatale Reaktion in rund 25 Kilometern Höhe. Die UV-Strahlung der Sonne zerlegt die chlorhaltigen Gase und setzt dabei Chloratome frei. Diese reagieren mit dem Ozonmolekül, indem sie ihm eines der drei Sauerstoffatome entreißen. Übrig bleiben ein normales Sauerstoff- und ein Chloroxid-Molekül. Doch damit nicht genug. Das Chloroxid zerfällt nämlich bald wieder in seine Bausteine Sauerstoff und Chlor – das nun erneut zur Gefahr für ein Ozonmolekül wird. Ein einziges Chloratom kann auf diese Weise bis zu 100 000 Ozonmoleküle zerstören – und deren schützende Wirkung vor den UVB-Strahlen. Erst später strömt Ozon aus den äquatornahen Regionen nach, und das Ozonloch schließt sich wieder.

Die Forscher sind insbesondere über die Größe des diesjährigen Ozonlochs überrascht. Sowohl die besonderen klimatischen Bedingungen in diesem Frühjahr, als auch außergewöhnlich ausgeprägte Kaltluftwirbel (Polarwirbel oder antarktische Vortices) scheinen dafür verantwortlich zu sein. Jack Kaye vom Office of Earth Sciences Research der NASA weist aber auf die jährlichen Unterschiede in der regionalen Ausbildung des Ozonlochs hin und glaubt, dass Vergleiche mit den Vorjahren erst in einigen Monaten möglich sind. Sein Kollege Ghassem Asrar sieht in den Ergebnissen die große Bedeutung langfristiger Beobachtungen und weist auf den baldigen Start zweier Satelliten hin. QuickTOMS und Aura sollen ein wichtiges Werkzeug für die Erhebung entsprechender Daten sein.

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 31.7.2000
  "'Dicke Luft' aus Asien"
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• Spektrum Ticker vom 29.5.2000
  "Erholung braucht Zeit – auch in der Ozonschicht"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 6.4.2000
  "Ozonschicht über dem Nordpol extrem ausgedünnt"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
• Spektrum der Wissenschaft 6/94, Seite 119
  "Die vertikale Verteilung des Ozons über der Antarktis"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)