Ozonabbau

• April 26, 2024

Ozon, eine Form von Sauerstoff, ist ein Erdgas, das in der Erdatmosphäre vorkommt. Etwa neunzig Prozent des Ozons befinden sich in einer Schicht der Stratosphäre, die sich 10 bis 50 km über der Erdoberfläche befindet. Dies wird als Ozonschicht bezeichnet. Diese Schicht wirkt als natürlicher Schutzschild in der oberen Atmosphäre. Ozon verhindert, dass die meisten schädlichen ultravioletten Strahlen der Sonne die Erdoberfläche erreichen. Auf diese Weise werden Sonnenbrand, Katarakt und Hautkrebs reduziert und Pflanzen und Tiere das Mutationsrisiko verringert. Der Abbau der Ozonschicht ist ein natürlicher Prozess, der sich aus den Zyklen der Sonne, Windveränderungen, Vulkanausbrüchen und saisonalen Veränderungen ergibt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die menschlichen Aktivitäten die Hauptursache für die Störung dieser empfindlichen Komponente unserer Umwelt sind.

Bei der Freisetzung von Ozon abbauenden Substanzen (ODS) in der Luft finden mehrere chemische Reaktionen statt, die das Ozon auseinander brechen. Eine Reihe von Radikalkatalysatoren kann das Ozon zerstören. Die wichtigsten Substanzen sind Hydroxidradikale (OH •), Stickoxidradikale (NO •), atomare Chlorionen (Cl •) und Bromionen (Br •). Obwohl alle diese Quellen sowohl natürliche als auch künstliche Quellen haben, hat die menschliche Aktivität den Chlor- und Bromgehalt dramatisch erhöht. Der größte Teil des OH • und NO • in der Stratosphäre ist natürlichen Ursprungs. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) gelangen in die Stratosphäre, ohne in der Troposphäre zerstört zu werden, da dies ein schwach reaktives Gas ist. Die Cl- und Br-Atome zerstören dann Ozonmoleküle und infolgedessen nimmt die Ozonmenge ab. Es wurden kompliziertere Mechanismen entdeckt, die auch in der unteren Stratosphäre zur Ozonzerstörung führen.

Nur ein Chloratom würde Ozon bis zu zwei Jahre lang zerstören. Sie werden nach erfolgter chemischer Reaktion nicht entfernt. Sie verbleiben bei anderen Atomen wie Chlorwasserstoff, Chlornitrat usw. Brom zerstört Ozon effizienter als Chlor, aber die Atmosphäre enthält derzeit weniger Brom. Daher spielen sowohl Chlor als auch Brom eine wichtige Rolle für den gesamten Ozonabbau. In der Stratosphäre der Erde reagiert das Fluoratom schnell mit Wasser und Methan unter Bildung von stark gebundenem Fluorwasserstoff. Jodhaltige organische Moleküle reagieren jedoch in der unteren Atmosphäre sehr schnell und erreichen die Stratosphäre nicht in nennenswerten Mengen. Ein einzelnes Chloratom kann mit 100.000 Ozonmolekülen reagieren, und die Menge an Chlor, die von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) pro Jahr in die Atmosphäre freigesetzt wird, zeigt, wie gefährlich FCKW für die Umwelt sind. Diese werden hauptsächlich als Kältemittel, Treibmittel und Schaummittel bei der Kunststoffherstellung, beim Feuerlöschen usw. verwendet.

Im Montrealer Protokoll von 1987 unterzeichneten 43 Nationen das Protokoll, mit dem der Verbrauch und die Produktion von FCKW auf dem Niveau von 1986 bis 1990 eingefroren, bis 1994 um 20% und bis 1999 um weitere 30% gesenkt werden sollen. Mindestens 183 Bezirke sind es jetzt Unterzeichner des Montrealer Protokolls. Das Montrealer Protokoll funktioniert, da die NASA schätzt, dass der Gehalt an ozonschädigenden Substanzen im Jahr 2000 seinen Höhepunkt erreicht hat und bis 2008 um 3,8% gesunken ist. Aus diesen Informationen geht hervor, dass das antarktische Ozonloch voraussichtlich bis 2050 verschwinden wird.

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