Ozonschicht

Die Ozonschicht ist ein Teil der Stratosphäre, in dem sich relative hohe Ozonkonzentrationen befinden. Sie erstreckt sich grob von etwa 10 bis 50 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche, mit einem Maximum rund um 20 bis 30 Kilometer. In der Ozonschicht wird Ozon bevorzugt durch ultraviolettes Licht aus Sauerstoff (O2) gebildet; es wird auch durch Photolyse zerstört. Das resultierende Gleichgewicht, der Chapman-Zyklus, sorgt für eine dauerhafte, aber dynamische Ozonmenge, die die UV-Strahlung der Sonne absorbiert.

Die Ozonschicht absorbiert einen Großteil der UV-Strahlung, insbesondere UV-B und UV-C. Dadurch reduziert sie die Menge schädlicher Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht, und schützt Lebewesen, das Ökosystem und menschliche Gesundheit.

Seit den 1970er Jahren wurden Ozon-abbauende Substanzen wie Chlorkohlenwasserstoffe (CFCs) und bromierte Halogene freigesetzt, die sich in der Stratosphäre ansammeln. In kälteren Polarregionen ermöglichen Polarstratosphärenwolken Reaktionswege, die Cl- und Br-Atome in aktive Ozon-Abbau-Katalysatoren verwandeln. In der Antarktis trat deshalb regelmäßig ein auffälliges Ozonloch auf, besonders im Frühling. Die internationale Zusammenarbeit, vor allem das Montreal-Protocol von 1987 und seine Folgeabkommen, hat die Emissionen dieser Stoffe schrittweise reduziert. Seitdem zeigen Messungen eine allmähliche Erholung der Ozonschicht, obwohl der Prozess langsam verläuft und atmosphärische Variabilität sowie Klimaeffekte weiterhin Einfluss haben.

Die Ozonschicht wird weltweit mit Dobson- und Brewer-Spektrometern sowie Satelliten beobachtet (z. B. TOMS, OMI). Schätzungen der Gesamttonnen-Ozonmenge in der Atmosphäre werden üblicherweise in Dobson-Einheiten angegeben. Prognosen deuten darauf hin, dass die globale Ozonschicht in den kommenden Jahrzehnten wieder Werte erreichen könnte, die dem Zustand vor Beginn der Substanzen entsprechen, während die Antarktis voraussichtlich noch bis in die 2060er Jahre hinein Ozonverluste zeigt. Klimawandel und andere Faktoren beeinflussen die Dynamik weiter.