Sonnenstürme und arktische Winde beeinflussen die Ozonschicht

22.04.2005 - Sonnenstürme, so wie die ungewöhnlich Intensiven im Oktober und November 2003 beeinflussen Teile unseres Lebens, sei es durch Störung von Radiosignalen oder der Satellitenkommunikation, doch auch die Erde wird beeinflusst.

Eine neue Studie, die teilweise von der NASA finanziert und auf Daten von verschiedenen NASA Instrumenten zurückgreift, zeigt, das die späten Sonnenstürme von 2003, welche die Erdatmosphäre mit elektrisch geladenen Teilchen überflutete, in Kombination mit anderen natürlichen atmosphärischen Prozessen, für den größten Abfall, der jemals aufgezeichnet wurde, der oberen stratosphärischen Ozonschicht über der Antarktis und den nördlichen Gebieten Nordamerikas, Europas und Asiens verantwortlich ist.

Das aus drei Sauerstoffatomen bestehende, instabile Molekül, Ozon schützt in der so genannten Ozonschicht das Leben auf der Erde vor der ultravioletten Strahlung (UV) der Sonne. Doch seit Jahrzehnten nimmt die Dicke der Ozonschicht an dem Nord- und Südpol unseres Planeten ab. Schuld daran sind chemischen Reaktionen mit Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen industriellen Gasen.

Doch wie dem auch sei, die Wissenschaftler waren sehr überrascht darüber, dass im folgenden warmen arktischen Winter der größte Ozonverlust in der oberen Stratosphäre gemessen wurde. Teilweise wurde in 40 Kilometern Höhe ein Verlust von über 60 % festgestellt. Diese ungewöhnliche Ozonzerstörung hat andere Gründe als der übliche Verlust der Ozonschicht in der unteren Stratosphäre durch die chemischen Reaktionen mit FCKW. Ein internationales Wissenschaftlerteam untersuchte die Gründe für den unerwarteten Ozonverlust.

Durch die Analyse der Daten von sieben verschiedenen Satelliten entdeckten die Wissenschaftler die Ursache für den Ozonverlust in einer Kombination von ungewöhnlichen stratosphärischen Wetterbedingungen und den energiereichen Sonnenpartikeln in der Atmosphäre vom letzten Sonnensturm.

„Der arktische Winter 2003-2004 war einzigartig“ sagt Dr. Gloria Manney vom JPL der NASA. „Zu erst ist der polare Wirbel (polar vortex) in der Stratosphäre, ein niedrig Druck- System, das die Luft über der Arktis begrenzt, zusammengebrochen und erwärmte die Stratosphäre von Januar bis Februar 2004. Solche Wintersonnenwendeerwärmungen sind eigentlich nur für wenige Tage in einer Woche typisch. Dann im Februar und März 2004, erreichten die Winde des polaren Wirbels in der oberen Stratosphäre Höchstwerte und der Wirbel erlaubte Stickstoff Gasen, die sich eigentlich 10 Kilometer über der Stratosphäre durch eine chemische Reaktion, ausgelöst durch Sonnenpartikeln, formen, leichter in die Stratosphäre abzusteigen.“

Dr. Cora Randall von der University of Colorado sagt: “Die Ergebnisse verdeutlichen das notwendige bessere Verständnis für die Prozesse die für die Ozonschicht zuständig sind und demonstrieren, das Wissenschaftler auch auf Zeichen von atmosphärischen Effekten mit Sonnenpartikeln achten müssen, etwas was sie bislang nicht tun.“

Die Ergebnisse unterstreichen die Komplexität der arktischen Region und das weitere Studien notwendig sein.