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StartseiteForschung aktuellÄquatoriale Fernwärme06.02.2009

Äquatoriale Fernwärme

Wie der Klimawandel das Ozonloch rascher wieder stopfen könnte

Klimaforschung. - Das Ozonloch über der Antarktis könnte durch die Klimaerwärmung schneller geschlossen werden als bislang berechnet. US-Klimaforscher haben entdeckt, dass der für das Loch verantwortliche Kältewirbel einen Wärmegegenspieler hat, der vom steigenden Treibhausklima profitiert.

Von Volker Mrasek

Das Ozonloch könnte sich schneller schließen als gedacht. (NOAA)
Das Ozonloch könnte sich schneller schließen als gedacht. (NOAA)

Die beiden chinesischen Forscher haben Satellitendaten aus der Südpolregion genauer analysiert als andere vor ihnen. Und sind dabei auf etwas gestoßen, was bisher unentdeckt geblieben ist: In der eiskalten Stratosphäre über der Antarktis gibt es so etwas wie Wärmeinseln: große Areale, in denen die Temperaturen seit 30 Jahren ständig steigen. Der Zuwachs beträgt zum Teil acht Grad Celsius. Die Erwärmung tritt nicht das ganze Jahr über auf, sondern nur im September und Oktober. Auf der Südhalbkugel ist dann Frühling. Diese Entdeckung habe ihn sehr überrascht, sagt Qiang Fu, Professor für Atmosphärenwissenschaften an der Universität von Washington in Seattle in den USA. Nicht minder überraschend seine Begründung für das Phänomen:

"In unserer neuen Studie versuchen wir vor allem, eine Erklärung für die lokale Erwärmung der antarktischen Stratosphäre im Frühling zu finden. Dahinter stecken großräumige Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation. Und die kommen zustande, weil die Meeresoberflächen-Temperaturen in den Tropen steigen."

Damit spannt der Atmosphärenphysiker einen Bogen zum Klimawandel. In seiner Folge haben sich die tropischen Ozeane in den letzten vier Jahrzehnten stark erwärmt, um rund ein Grad Celsius. Das verstärkt nicht nur die Konvektion, den Aufstieg warmer Luftmassen rund um den Äquator. Es kurbelt auch die ganze atmosphärische Zirkulation an – mit Fernwirkung bis in die Antarktis, wie Qiang Fu aus seinen Simulationen mit einem Klima- und Chemie-Modell ableitet:

"Durch die Meereserwärmung in den Tropen erhöht sich das Temperaturgefälle zwischen niedrigen und hohen Breiten. Dadurch werden großräumige Druckschwankungen verstärkt, die so genannten planetaren Wellen. Sie stoßen aus der bodennahen Troposphäre bis in die Stratosphäre vor. Diese Wellen verursachen die lokale Erwärmung über der Antarktis."

Noch ist das ein erstes Modell. Doch wenn es sich bestätigt, dann könnte die Ozonschicht im tiefen Süden von der Klimaerwärmung profitieren. Fu:

"Ich wäre nicht überrascht, wenn die Klimaerwärmung dazu führte, dass sich das Ozonloch schneller wieder schließt."

Es ist nämlich so: In der Polarnacht zieht über dem Südpol ein riesiges Tiefdruckgebiet auf. Dieser rotierende Polarwirbel schottet sich gegen wärmere Breiten ab und wird eiskalt, bis zu 80 Grad minus und noch darunter. Wäre der Wirbel nicht so stabil, und würde er diese Superkälte nicht wochenlang bewahren, dann gäbe es auch kein Ozonloch. Die neuentdeckte Wärmeinsel in der antarktischen Stratosphäre könnte sich nun zu einem mächtigen Gegenspieler des Polarwirbels entwickeln. Sie tritt zeitgleich an seinem Rand auf. Fu:

"Wenn sich die Erwärmung weiter verstärkt, dann schwächt das den Polarwirbel. Er wird instabiler und bricht tendenziell früher zusammen. Durch ihren Einfluss auf den Wirbel schafft die Klimaerwärmung also bessere Bedingungen für die Erholung der Ozonschicht."

In den Tropen selbst könnte eine verstärkte Zirkulation dagegen Nachteile bringen. Dort, wo die Sonne besonders kräftig scheint, wird Ozon photochemisch gebildet und dann Richtung Pole befördert. Wenn sich dieser Transport durch den Klimawandel beschleunigt, verweilt die Luft nicht mehr so lange in den Tropen – und reichert sich dann auch nicht mehr so stark mit Ozon an. Darauf verweisen US-Forscher jetzt im Fachjournal "Geophysical Research Letters". Unter ihnen der Atmosphärenforscher Darryn Waugh von der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore:

"In einigen Regionen wird Ozon früher zu seinen ursprünglichen Konzentrationen zurückkehren, wenn Treibhausgase weiter zunehmen. In anderen dagegen später oder vielleicht überhaupt nicht mehr."

Kritisch könnte es auch in mittleren südlichen Breiten bleiben, zumindest nach den Modellrechnungen. Über Ländern wie Brasilien und Australien würde sich die Ozonschicht demnach kaum erholen – und das Hautkrebsrisiko bliebe auch in Zukunft erhöht.

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