Das ENSO-Phänomen

Ozon

Ozon (von griech. ozein „riechen“) ist ein aus drei Sauerstoffatomen bestehendes, instabiles Molekül (O₃). Ozonspuren in der Luft zerfallen unter Normalbedingungen innerhalb einiger Tage zu biatomarem Sauerstoff. Ozon ist eines der wichtigsten Spurengase in der Atmosphäre.

Einerseits ist Ozon ein starkes Oxidationsmittel, das bei Menschen und Tieren zu Reizungen der Atemwege führen kann. Andererseits schützt es in der Ozonschicht der Stratosphäre die Lebewesen vor einer Schädigung durch energiereiche ultraviolette Strahlung der Sonne.

In Bodennähe, in der Troposphäre, ist es jedoch als Umweltgift unerwünscht, insbesondere bewirkt die lokal sehr unterschiedliche Ozonbelastung Reizungen der Atemwege, erhöhte Korrosion und Baumsterben (Sommersmog), da Ozon von Pflanzen durch die Spaltöffnungen der Blattorgane aufgenommen wird. In Bodennähe auftretendes Ozon wird nicht direkt freigesetzt, sondern bei intensiver Sonneneinstrahlung durch komplexe photochemische Prozesse aus Vorläuferschadstoffen - überwiegend Stickstoffoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen - gebildet. Ozon wird deshalb als sekundärer Schadstoff bezeichnet. Die höchsten Bodenozonwerte werden dann am späten Nachmittag in ländlichen Regionen erreicht.

In der stratosphärischen Ozonschicht wird das erwünschte Ozon fortwährend gebildet, mit Luftströmungen transportiert und wieder abgebaut. Das wichtigste Quellgebiet ist die tropische Stratosphäre. Die sogenannte Brewer-Dobson Zirkulation sorgt insbesondere in der jeweiligen Winterhemisphäre für einen polwärts und letztendlich abwärts gerichteten Transport, wodurch das Ozon in der gesamten Erdatmosphäre verteilt wird. Dabei bilden sich je nach geographischer Region und Jahreszeit typische Verteilungsmuster aus. Herausragend ist dabei eine Akkumulation von Ozon rund um den Globus in etwa 15 km (Pol) bis 25 km Höhe (Äquator), die eigentliche stratosphärische Ozonschicht. Sie wirkt wie eine Sonnenbrille der Erde und schützt das Leben vor zu intensiver UV-Strahlung.

Obwohl sich 90 Prozent des atmosphärischen Ozons in der Stratosphäre befinden, kommen selbst dort auf eine Million Luftmoleküle nur einzelne Ozonmoleküle. Durch menschliche Aktivitäten, d.h. insbesondere durch die massiven Emissionen von sogenannten FCKW, wurde der natürliche und lebensnotwendige Ozonkreislauf in der Stratosphäre empfindlich gestört. In einem katalytischen Prozess zerstören dabei schon wenige Chlorradikale sehr viele Ozonmoleküle, bevor sie selbst inaktiv werden. Zu stärkstem Ozonabbau kommt es über den Polen unserer Erde. Die dramatischste Entwicklung ist dabei die alljährliche Ausbildung des antarktischen Ozonloches.

El Niño und Ozon
Die erhöhten Meeresoberflächentemperaturen während El Niño beeinflussen die Temperaturen der darüber liegenden Atmosphäre, was wiederum die Zirkulation der Luftmassen rund um die Erde verändert. Die Veränderungen der Winde beeinflusst auch die Verteilung des troposphärischen Ozons.