4 Fakten, die Sie vielleicht nicht über Ozon und das Montrealer Protokoll wissen

Das Montrealer Protokoll wurde vor 35 Jahren verabschiedet und ist nach wie vor ein wegweisendes Umweltabkommen, das Millionen Menschen vor Krebs rettet und erheblich zum Schutz des Klimasystems der Erde beiträgt. Dieser wichtige Offsite-Link zum UN-Vertrag, der offiziell als „Montrealer Protokoll über Stoffe, die zum Abbau der Ozonschicht führen“ bekannt ist, verbietet die Freisetzung schädlicher ozonschädigender Chemikalien wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder FCKW.

Hier sind vier Fakten über Ozon und den Vertrag zum Schutz der Ozonschicht.

Der Blick aus einem Ozonballon, der 100.000 Fuß über der Colorado Front Range schwebt. NOAA-Wissenschaftler mit Sitz in Boulder, Colorado, starten wöchentlich Ballons von Orten auf der ganzen Welt, um die Ozonkonzentrationen in der Stratosphäre zu überwachen. Beim Schweben in mehr als der doppelten Höhe von Verkehrsflugzeugen sind die Krümmung der Erde und die tintenschwarze Dunkelheit des Weltraums deutlich zu erkennen. (Bildnachweis: Patrick Cullis, Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences)

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1. Das Montrealer Protokoll wurde verfasst, um den durch Industriechemikalien verursachten Ozonabbau zu bekämpfen.

In den 1970er Jahren entdeckten Wissenschaftler (darunter mehrere Experten der NOAA), dass eine wichtige Funktion des Ozons in der Stratosphäre durch persistente Industriechemikalien, sogenannte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), beeinträchtigt wurde. Diese Chemikalien führten zur Zerstörung von Ozonmolekülen und zerstörten die Schicht, die alles Leben auf der Erde schützt. Ein Hauptanliegen war das große „Loch“, das sich jedes Jahr über der Antarktis in der Ozonschicht öffnete.

Stratosphärisches Ozon, das sich etwa 7 bis 25 Meilen über der Erde befindet, schützt das Leben auf der Erdoberfläche vor den schädlichen Auswirkungen ultravioletter Strahlung, einschließlich Hautkrebs und geschwächtem Immunsystem beim Menschen. Es ermöglicht auch gesunde Ökosysteme und eine produktive Landwirtschaft.

Atmosphärenforscher identifizierten die Maßnahmen, die Menschen ergriffen haben, um den Ozonabbau in der Stratosphäre zu verursachen. Besonders problematisch waren Chlor und Brom, die beim Abbau von FCKW freigesetzt wurden. Mit dem Montrealer Protokoll von 1987 wurde die Produktion und Verwendung dieser und anderer ozonabbauender Stoffe schrittweise eingestellt. Diese Verbote hatten erhebliche positive Auswirkungen auf die Ozonschicht.

2. Der Verlust des stratosphärischen Ozons veränderte das Wetter auf mehr als der Hälfte des Planeten.

Das Ozonloch, das sich jedes Jahr über der Antarktis bildet, sorgte nicht nur dafür, dass mehr ultraviolette Strahlung an die Oberfläche vordrang, sondern verursachte auch viele weitreichende Klimaauswirkungen auf die südliche Hemisphäre. In den 1980er Jahren stellten Wissenschaftler fest, dass sich die Jetstreams veränderten. Dadurch wurde Australien trockener und in Teilen Uruguays, Brasiliens, Paraguays und Argentiniens nahm der Regen zu.

Die sich ändernden Windmuster, die diese Effekte verursachten, hörten etwa im Jahr 2000 auf, ungefähr zu dem Zeitpunkt, als das Montrealer Protokoll in Kraft zu treten begann. Im Jahr 2020 dokumentierten Forscher des Chemical Sciences Laboratory der NOAA, dass sinkende atmosphärische Konzentrationen ozonschädigender Chemikalien dafür verantwortlich sind.

3. Das Montrealer Protokoll ist der einzige UN-Vertrag, der von jedem Land der Erde ratifiziert wurde.

Einhundertsiebenundneunzig UN-Mitgliedstaaten haben das Montrealer Protokoll angenommen und sind damit der einzige UN-Vertrag, der von jedem Land der Welt ratifiziert wurde. Präsident Ronald Reagan nannte das Dokument bei der Unterzeichnung ein „Modell der Zusammenarbeit“ und versprach, dass die USA „der Analyse und Bewertung der neuesten Forschungsergebnisse höchste Priorität einräumen“ würden.

Zahlreiche Änderungen im Laufe der Jahre seit seiner Erstfassung haben dazu beigetragen, neue Forschungsergebnisse zum Thema Ozon einzubeziehen. Diese Änderungen haben auch dazu beigetragen, neue Herausforderungen zu bewältigen.

FCKW bauen die Ozonschicht ab, aber Wissenschaftler haben auch herausgefunden, dass es sich dabei auch um starke Treibhausgase handelt, die zu einer Erwärmung des Erdoberflächenklimas führen. Die Kontrolle von FCKW trug dazu bei, die Treibhausgasemissionen weltweit zu reduzieren – eine wichtige Maßnahme zur Umkehr des Trends des Klimawandels.

Ein neues Problem entstand jedoch, als sich herausstellte, dass einige der ozonsparenden Substitutionen der FCKW in anderer Hinsicht problematisch waren. Fluorkohlenwasserstoffe (HFC) verursachen im Vergleich zu FCKW deutlich weniger Schäden an der Ozonschicht, da ihnen Chlor und Brom fehlen, sie sind jedoch starke Treibhausgase. Im Oktober 2016 wurde die Kigali-Änderung verabschiedet, um die künftige weltweite Produktion und den weltweiten Verbrauch von HFKW schrittweise einzuschränken. Dies war das erste Mal, dass das Montrealer Protokoll Vorschriften ausschließlich zum Schutz des Klimas verabschiedete. Seine weltweite Umsetzung soll bis zum Ende des Jahrhunderts eine Erwärmung von bis zu einem halben Grad Celsius verhindern.

4. Zukünftige Innovationen müssen möglicherweise auf ihre Auswirkungen auf das Ozon überwacht werden.

In den kommenden Jahren muss sich das Montrealer Protokoll möglicherweise mehreren neuen atmosphärischen Herausforderungen stellen.

Das Office of Atmospheric Research der NOAA stellte fest, dass der Weltraumverkehr, der in Zukunft voraussichtlich zunehmen wird, die Rußemissionen direkt in die Stratosphäre steigern könnte, was in manchen Jahreszeiten zum Abbau der Ozonschicht führen könnte.

„Wir müssen mehr über die potenziellen Auswirkungen von Kohlenwasserstoff-verbrennenden Motoren auf die Stratosphäre und das Klima an der Erdoberfläche erfahren“, sagte Christopher Maloney, ein Forschungswissenschaftler vom Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, der im Chemical der NOAA arbeitet Wissenschaftslabor. „Mit weiteren Forschungen sollten wir in der Lage sein, die relativen Auswirkungen verschiedener Raketentypen auf Klima und Ozon besser zu verstehen.“

Gleichzeitig hat ein Team internationaler Experten festgestellt, dass mehrere weltraumgestützte Satelliten, die ozonbezogene Atmosphärenmessungen liefern, innerhalb weniger Jahre ausgemustert werden sollen. Ohne den Ersatz dieser Instrumente könnte es in Zukunft schwierig sein, Veränderungen in der stratosphärischen Ozonschicht zu überwachen und zu erklären.

Die Mitarbeiter der NOAA arbeiten weiterhin mit Wissenschaftlern aus der ganzen Welt zusammen, um den Ozonabbau zu überwachen, und nehmen weiterhin an Konferenzen zu den Bedingungen und Änderungen des Montrealer Protokolls teil. Etwa 230 Wissenschaftler aus 30 Ländern trugen zur zehnten wissenschaftlichen Bewertung des Vertrags bei. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Erholung der schützenden Ozonschicht der Erde auf einem guten Weg ist und Werte erreichen sollte, die denen vor dem Auftreten des Ozonlochs ähneln. Für die Antarktis wird eine Erholung bis etwa 2066, für die Arktis bis 2045 und für den Rest der Welt bis 2040 erwartet.

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