Boulder-Im Zeitraum von 1994 bis 2016 ist der Anteil von Ozon in der unteren Atmosphäre in elf Regionen der Nordhalbkugel angestiegen. Selbst über Nordamerika und Europa, wo der Ausstoß von Stickstoffoxiden als Vorläufersubstanzen von Ozon in diesem Zeitraum verringert werden konnte, stiegen die Ozonwerte nach Studienergebnissen an. Im Durchschnitt der untersuchten Regionen betrug der Anstieg fünf Prozent pro Jahrzehnt, berichtet eine Forschergruppe um Audrey Gaudel von der University of Colorado in Boulder im Fachmagazin „Science Advances“.
Bei der Sauerstoffverbindung Ozon sind verschiedene Phänomene bedeutsam: In der höheren Atmosphäre hält die Ozonschicht schädliche ultraviolette Strahlung von der Erdoberfläche fern. In der unteren Atmosphärenschicht, der Troposphäre, ist Ozon dagegen in der gemessenen Konzentration der drittwirksamste Treiber des Klimawandels nach Kohlendioxid und Methan. Bodennahes Ozon in höherer Konzentration kann Pflanzen, Tiere und Menschen schädigen.
„Das ist eine große Sache“
Gaudel und Kollegen beklagen, dass Boden- und Satellitenmessungen kein einheitliches Bild von der Entwicklung der Ozon-Konzentrationen in den vergangenen Jahrzehnten ergeben. Sie verwendeten deshalb Daten des europäischen Projekts IAGOS, bei dem Messgeräte an Linienflugzeugen Daten sammeln. „Seit 1994 misst IAGOS Ozon weltweit mit demselben Instrument auf jedem Flugzeug und liefert so konsistente Messungen über Zeit und Raum von der Erdoberfläche bis zur oberen Troposphäre“, erklärt Gaudel.
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Auf einen Großteil der Troposphäre bezogen sind die Ozonwerte insbesondere im südlichen Asien stark gestiegen: in der Region Malaysia/Indonesien um 18,5 Prozent pro Jahrzehnt, in Südostasien um 13,5 Prozent und in Indien um 11 Prozent. Dabei folgen die Ozonwerte dem Anstieg der Nutzung fossiler Brennstoffe, bei der Stickstoffoxide entstehen, wie die Wissenschaftler feststellten. In Nordamerika und Europa, wo in den vergangenen Jahrzehnten die Stickstoffoxid-Emissionen verringert wurden, betrug der Anstieg der Ozonwerte rund 3,4 Prozent pro Jahrzehnt.
In der unteren Troposphäre sind es über Europa nur 2,9 Prozent, in den drei untersuchten nordamerikanischen Regionen blieben die Werte sogar nahezu unverändert. Mittels Klimamodellen und Computersimulationen fand das Team um Gaudel heraus, dass in der höheren Troposphäre ozonreiche Luft aus den Tropen zu den mittleren Breiten transportiert wird. „Das ist eine große Sache, denn wenn wir versuchen, unsere Umweltverschmutzung vor Ort zu begrenzen, funktioniert dies möglicherweise nicht so gut, wie wir dachten“, so Gaudel.