Die irdische Ozonschicht ist unser wichtigster Schutz vor schädlicher UV-Strahlung. Trifft die kurzwellige, energiereiche Strahlung auf ein Ozonmolekül, spaltet sie dieses und wird dabei absorbiert. Dadurch bewahrt die Ozonschicht Menschen, Tiere und Pflanzen vor den zell- und erbgutschädigenden Folgen einer zu hohen UV-Belastung. Dass die Ozonschicht heute noch weitgehend intakt ist, haben wir vor allem dem 1987 beschlossenen Montreal-Protokoll zu verdanken. Damals hatte man erkannt, dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und andere halogenhaltigen Treibgase ozonzerstörend wirken und schuld an der Entstehung eines Ozonlochs über der Antarktis sind. Deshalb verbot die internationale Staatengemeinschaft mit dem Montreal-Protokoll die Produktion und Emission einer Vielzahl dieser ozonzerstörenden Substanzen. Dadurch hat sich die Ozonschicht seither in Teilen wieder erholt, allerdings sorgt die Langlebigkeit einiger FCKW dafür, dass die Ozondichte bis heute ausgedünnt ist – auch über nördlichen Breiten.
Doch wenn es das Montreal-Protokoll nicht gegeben hätte, sähe die Ozon-Situation heute erheblich schlechter aus, wie schon vor einiger Zeit sogenannte “World Avoided”-Simulationen demonstrierten. Für sie rekonstruieren Wissenschaftler mithilfe geophysikalischer Daten und Atmosphärenmodelle, wie sich Ozonschicht, Klima und UV-Belastung entwickelt hätten, wenn FCKW auch nach 1987 weiter emittiert worden wären. Solche Szenarien zeigen unter anderem, dass dann die UV-Belastung in unseren Breiten um 15 Prozent zugenommen hätte und auch über dem Nordpol regelmäßig ein Ozonloch bestünde. Darüber hinaus gibt es aber einen weiteren Effekt der halogenierten Kohlenwasserstoffe: Sie sind potente Treibhausgase, deren Wirkung teilweise mehrere tausendmal stärker ist als bei CO2. Das Verbot dieser Substanzen hatte daher auch einen Klimaeffekt.
Klimaeffekt des Montreal-Protokolls im Blick
Wie genau dieser Effekt aussieht und wie sich das Weltklima und die Atmosphäre bis 2100 ohne das Montreal-Protokoll entwickelt hätten, haben nun Paul Young von der Lancaster University und seine Kollegen untersucht. Ein Schwerpunkt lag dabei auf einem Aspekt, der in früheren “World Avoided”-Studien meist nicht berücksichtigt wurde: der Wirkung stark erhöhter UV-Belastung auf die Vegetation. “Experimentelle Daten deuten darauf hin, dass ein unkontrollierter Ozonschwund und insbesondere ein Anstieg der UV-B-Strahlung eine substanzielle negative Wirkung auf das Pflanzenwachstum hat”, erklären die Forscher. Dadurch sinkt die Nettoprimärproduktion und damit auch die Menge an CO2, die die Pflanzenwelt im Rahmen ihrer Photosynthese aufnimmt und speichert. Als Folge verringert sich die Pufferwirkung der Vegetation, die bisher einen Teil der CO2-Emissionen schluckt und deren Klimaeffekt verringert.
