Dampf als Übeltäter

Sommerstürme dünnen schützende Ozonschicht aus

(Bild: dapd/NOAA)

Sommerstürme sind schädlich für die Ozonschicht der Erde. Wie Forscher der Harvard-Universität in Cambridge (USA) herausgefunden haben, lassen die feuchtwarmen Stürme Wasserdampf bis in die untere Schicht der Stratosphäre aufsteigen. In der Folge entstehen dort mehr freie Radikale, die ihrerseits wiederum den Ozon-Abbau beschleunigen.

Weil es wegen der globalen Erwärmung immer mehr und immer intensivere Sommerstürme gebe, gehe in der Folge auch mehr Ozon in der Stratosphäre verloren, warnen die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Science". Damit wiederum gelange mehr UV-Licht auf die Erdoberfläche - und erhöhe zum Beispiel die Gefahr für Hautkrebs. Die Ergebnisse könnten auf die gesamte Nordhalbkugel übertragen werden.

Dampf dringt bis in Stratosphäre vor
Das Team um den Atmosphärenchemiker James Anderson hatte Daten zum Wasserdampf in der Atmosphäre ausgewertet, die von der US-Weltraumbehörde NASA bei Flügen über die USA gesammelt wurden. Zu ihrer Überraschung fanden die Wissenschaftler, dass ungewöhnlich viel Wasserdampf von der Erde bis in die untere Stratosphäre drang, und das gerade im Sommer.

Der zusätzliche Wasserdampf könnte die Ozonschicht in der Stratosphäre empfindlich stören, mutmaßen die Forscher. Die stabilen Chlor- und Bromverbindungen dort werden normalerweise nur bei sehr kühlen Temperaturen in einer Reihe chemischer Reaktionen zu sogenannten freien Radikalen. Ist jedoch mehr Wasserdampf vorhanden, bilden sich diese auch bei höheren Temperaturen - und in der Ozonschicht ist es generell wärmer als in der übrigen Stratosphäre.

Die Forscher analysierten im Rechenmodell, welche Folgen der zusätzliche Wasserdampf haben könnte. Üblich für einen Sommertag in den USA seien 14 Stunden Sonne und zehn Stunden Nacht sowie fünf Wasser-Teile je eine Million Volumeneinheiten (ppmv) in der unteren Stratosphäre zwischen 15 und 20 Kilometern Höhe. "Für den Fall von zwölf ppmv gingen 13 Prozent des Ozons während der ersten vier Tage verloren. Bei 18 ppmv waren es 21 Prozent", schreiben die Forscher. Die betroffene Schicht enthält etwa ein Fünftel der Ozon-Menge, die während eines US-Sommers in der gesamten Stratosphäre enthalten ist.

Ozon absorbiert UV-Strahlung
Die Stratosphäre ist die zweite Erdatmosphären-Schicht. Sie befindet sich in etwa 15 bis 50 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche. Teil der Stratosphäre ist die Ozonschicht in 20 bis 45 Kilometern Höhe. Hier wird Sauerstoff (O2) in Ozon (O3) umgewandelt. Letzteres absorbiert ultraviolette Strahlung, vor allem die UV-B-Strahlung, die beim Menschen Hautkrebs verursachen kann.