Buschbrände schädigen Ozonschicht

In 15 bis 30 Kilometer Höhe schirmt die Ozonschicht in der Stratosphäre energiereiche ultraviolette Strahlung ab und schützt so Pflanzen, Menschen und Tiere vor Strahlungsschäden wie etwa Hautkrebs. Doch durch industrielle Schadstoffe wie etwa Fluorkohlenwasserstoffe – kurz FCKW – dünnte sich die Ozonschicht in den 1980er-Jahren stark aus. Damit sie sich langsam wieder erholen kann, wurde die Nutzung von FCKW im Jahr 1987 verboten. Allerdings beobachteten Forscher nun, dass große Buschbrände eine vollständige Regeneration der Ozonschicht, die eigentlich für Mitte dieses Jahrhunderts erwartet wurde, verzögern könnten. In der Fachzeitschrift „Science“ präsentieren sie ihre Analyse von ozonschädigenden Substanzen, die nach den ausgedehnten Buschbränden in Australien von April bis Dezember 2020 in die Stratosphäre gelangten.

Für ihre Analyse nutzten Peter Bernath von der Old Dominion University in Norfolk und seine Kollegen die Daten, die vom Atmospheric Chemisty Experiment – ACE gesammelt wurden. Das Instrument befindet sich an Bord des kanadischen Erdbeobachtungssatelliten SCISAT, der seit dem Jahr 2003 in 650 Kilometer Höhe die Erde umkreist. Ausgestattet mit einem sogenannten Infrarotspektrometer lässt sich mit ACE von mehr als 44 verschiedenen Molekülen die Konzentration in der Stratosphäre bestimmen. Die Messungen nach den australischen Buschbränden von April bis Dezember 2020 zeigten nun, dass die Konzentration einiger Moleküle deutlich höher war als in den Jahren zuvor. Signifikante Änderungen machten die Forscher beispielsweise für Formaldehyd und die chlorhaltigen Verbindungen Chlornitrat, Chlormonoxid und hypochlorige Säure aus. Andere Verbindungen – Stickstoffdioxid und Salzsäure – kamen dagegen in geringeren Konzentrationen vor als gewöhnlich.

Die veränderte Zusammensetzung der Moleküle in der Stratosphäre führte, so Bernath und seine Kollegen, über verschiedene chemische Reaktionswege insgesamt zu einem verstärkten Abbau von Ozon. Bereits in den Messdaten kurz nach den Buschbränden wiesen sie in einer Höhe von etwa 20 Kilometern eine im Vergleich zu den Vorjahren verringerte Ozonkonzentration nach. In diesem Rückgang sehen sie eine Bestätigung, dass die Buschbrände tatsächlich zu einem längeren relevanten Ozonverlust geführt haben. Auf dieser Grundlage warnen die Atmosphärenforscher nun davor, dass mit der Erderwärmung häufiger auftretende Buschbrände die Regeneration der Ozonschicht über der südlichen Hemisphäre verzögern könnte.

Dass Wald- und Buschbrände durchaus einen Einfluss auf die chemischen Prozesse in der Stratosphäre haben, ist schon länger bekannt – doch die neue Studie zeigt nun ein unerwartetes Ausmaß. „In der Summe wirken sich diese Prozesse negativ auf die stratosphärische Ozonschicht in mittleren Breiten aus, wobei die zusätzliche Ozonzerstörung im Vergleich zum sogenannten Ozonloch eher moderat ist“, sagt Johannes Laube vom Forschungszentrum Jülich. Der Klimaforscher vermutet, dass die Entstehung eines solchen Ozonlochs in mittleren Breiten eher unwahrscheinlich ist. Dennoch betont er, dass diese Prozesse und ihre Auswirkungen mit zunehmenden Waldbränden genauer untersucht werden sollten.