Die irdische Ozonschicht ist unser wichtigster Schutz vor schädlicher UV-Strahlung. Doch Emissionen chlorhaltiger Treibgase und anderer Halogenkohlenwasserstoffe haben dazu geführt, dass diese in der Stratosphäre liegende Schutzschicht dünn und löchrig geworden ist. Nachdem dies erkannt worden war, wurden im Jahr 1987 mit dem Montreal-Protokoll langlebige Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) weltweit verboten – mit positivem Effekt. Denn seither hat sich die Ozonschicht messbar erholt und auch das Ozonloch über der Antarktis wird kleiner. Merkwürdig jedoch: “In der oberen Stratosphäre zeigt die Ozonschicht zwar Anzeichen für eine Regeneration, aber das Ozon in der unteren Stratosphäre nimmt aus unerklärlichen Gründen weiter ab”, berichtet Seniorautor Rainer Volkamer von der University of Colorado in Boulder. Eine mögliche Ursache könnte der illegale Ausstoß verbotener FCKWs wie Tetrachlormethan und Trichlorfluormethan sein, die in den letzten Jahren vor allem über China zunehmend registriert wurden.
Iod als Ozonkiller
Doch es gibt noch eine andere Erklärung, wie nun Volkamer und sein Team berichten. Sie haben untersucht, ob das Halogen Iod möglicherweise der Grund für den Abbau von Ozon in der unteren Stratosphäre sein könnte. “Schätzungen zufolge hat Iod ein 600 Mal stärkeres Zerstörungspotenzial für Ozon in der unteren Stratosphäre als Chlor”, berichten sie. Beide Halogene wirken als Katalysatoren, die bei Kälte und unter dem Einfluss von Sonnenlicht ozonabbauende Reaktionen fördern. Bisher allerdings war weitgehend unklar, wie viel Iod aus niedrigen Atmosphärenschichten bis in die Ozonschicht gelangt. “Wir wussten, dass es dort Iod geben muss, aber wir konnten es nicht genauer bestimmen – die Messinstrumente waren nicht präzise genug”, erklärt Erstautor Theodore Koenig von der University of Colorado. Das aber hat sich inzwischen geändert. Koenig und seine Kollegen haben bei mehreren Messflügen den Iodgehalt der unteren Stratosphäre mithilfe einer speziellen optischen Absorptions-Spektrometrie näher bestimmt.
Die Analysen ergaben, dass der Anteil des in die Stratosphäre transportierten Iods bei 0,77 Billionstel liegt – eine auf den ersten Blick extrem geringe Menge. Vergleichbar ist sie mit ein paar Flaschen Wasser verteilt im gesamtem jährlichen Wasserzufluss des Bodensees. Doch wegen der potenten ozonabbauenden Wirkung des Iods reicht schon diese Menge aus, um einen messbaren Effekt auf das stratosphärische Ozon zu haben, wie die Forscher mithilfe von Modellsimulationen ermittelten. “Die Wirkung reicht für etwa 1,5 bis zwei Prozent weniger Ozon”, erklärt Koenig. Dieser Effekt sei damit immerhin vier bis fünf Mal größer als der aller kurzlebigen Brom- und Chlorverbindungen in den letzten 20 Jahren.
