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Umweltbiologie

Maßnahmen zur Verringerung der Ozonzerstörung

Die Bekämpfung der Ozonschichtzerstörung ist ein Beispiel für globale Zusammenarbeit, die zu sinnvollen Maßnahmen bei einem großen Umweltproblem geführt hat. 1973 berechneten Wissenschaftler erstmals, dass FCKW in die Stratosphäre gelangen und Ozon zerstören könnten. Basierend auf ihren Berechnungen haben die Vereinigten Staaten und die meisten skandinavischen Länder 1978 FCKW in Spraydosen verboten.

Es war jedoch eine weitere Bestätigung erforderlich, dass FCKW Ozon abbauen, bevor zusätzliche Maßnahmen ergriffen wurden. Im Jahr 1985 berichteten Mitglieder des British Antarctic Survey, dass in den letzten drei Jahren eine 50% ige Verringerung der Ozonschicht über der Antarktis festgestellt worden war, ein sehr wichtiger Befund.Zwei Jahre nach diesem bahnbrechenden Bericht des British Antarctic Survey wurde ein Abkommen mit dem Titel „Montrealer Protokoll über Stoffe, die die Ozonschicht abbauen“ von Nationen auf der ganzen Welt ratifiziert. Das Montrealer Protokoll, wie es allgemein genannt wird, kontrolliert die Produktion und Emission von 96 Chemikalien, die die Ozonschicht schädigen. Infolgedessen wurden FCKW seit 1995 größtenteils auslaufen gelassen, obwohl sie bis 2010 in Entwicklungsländern verwendet wurden. Einige der weniger gefährlichen Stoffe werden erst 2030 auslaufen. Das Montrealer Protokoll verlangt auch, dass reichere Nationen Geld spenden, um Technologien zu entwickeln, die diese Chemikalien ersetzen.

Karte der Ozonwerte über Nordamerika
Abbildung 4. Die Ozonwerte in Nordamerika sind zwischen 1974 und 2009 gesunken. Modelle der Zukunft sagen voraus, wie hoch die Ozonwerte gewesen wären, wenn FCKW nicht schrittweise abgeschafft worden wären. Wärmere Farben zeigen mehr Ozon an.

Das Montrealer Protokoll war ein Erfolg und Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich die Ozonschicht erholt und die Größe der Ozon- „Löcher“ schrumpft, dank einer drastischen Verringerung der Emission von ODS wie FCKW. Der Wiederherstellungsprozess ist jedoch langsam, da FCKW viele Jahre brauchen, um in die Stratosphäre zu gelangen, und dort lange überleben können, bevor sie zerfallen und unschädlich gemacht werden. Es wird also noch viele Jahrzehnte dauern, bis sich die Ozonschicht vollständig erholt hat.Ständige Wachsamkeit und Überwachung sind jedoch erforderlich, da die illegale Produktion und Emission von FCKW und anderen ODS die Wiederherstellungsbemühungen bedrohen. Im Jahr 2018 berichteten Wissenschaftler der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration, dass die Emissionen einer bestimmten Art von FCKW seit 2012 um 25% gestiegen seien. Follow-up-Studien haben seitdem angenähert, dass die Emissionen aus bestimmten Regionen Ostasiens stammen.

Gesundheits- und Umweltauswirkungen des Ozonschichtabbaus

Die Ozonschicht absorbiert UV-B- und UV-C-Licht und schützt das Leben auf der Erde vor seinen schädlichen Auswirkungen
Abbildung 5. Die Ozonschicht absorbiert UV-B- und UV-C-Licht und schützt das Leben auf der Erde vor seinen schädlichen Auswirkungen. Dieses Foto von NASA ist unter CCO Public Domain lizenziert.

Es gibt drei Arten von UV-Licht, die sich jeweils durch ihre Wellenlängen unterscheiden: UV-A, UV-B und UV-C. Stratosphärische Ozonmoleküle absorbieren das gesamte UV-C-Licht der Sonne und den größten Teil ihres UV-B-Lichts (Abbildung 5).

Die Verringerung des Ozonspiegels in der Stratosphäre führte dazu, dass mehr UV-B an die Erdoberfläche gelangte, was eine ernsthafte Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt. Studien haben gezeigt, dass sich in der Antarktis die an der Oberfläche gemessene UV-B-Menge aufgrund der Ausdünnung der Ozonschicht verdoppeln kann. UV-B ist schädlich für Zellen, da es mit Biomolekülen wie DNA interagieren und diese schädigen kann. Dies kann zu Mutationen und Zelltod führen. UV-B kann vielzellige Organismen nicht sehr weit durchdringen und wirkt sich daher nur oberflächennah auf Zellen aus, beispielsweise in der Haut von Tieren. Mikroben wie Bakterien bestehen jedoch nur aus einer Zelle und können daher durch UV-B abgetötet werden.

Labor- und epidemiologische Studien belegen, dass UV-B beim Menschen bestimmte Arten von Hautkrebs verursacht und eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des malignen Melanoms (einer besonders gefährlichen Form von Hautkrebs) spielt. Darüber hinaus verursacht UV-B Katarakte, eine Trübung der Linse im Auge, die zu Sehstörungen oder sogar Erblindung führen kann.

Es ist wichtig zu beachten, dass das gesamte Sonnenlicht etwas UV-B-Licht enthält, selbst bei normalen stratosphärischen Ozonwerten. Daher ist es wichtig, Ihre Haut und Augen vor der Sonne zu schützen. Der Abbau der Ozonschicht erhöht die Menge an UV-B und das Risiko von gesundheitlichen Auswirkungen.