Solarwinde beschädigen unsere Ozonschicht

Eine neue Studie zeigt, dass Solarwinde bei der Zerstörung unserer Ozonschicht einen maßgebenden Einfluss haben. Energiereiche Solarpartikel sind für die Beschädigung in der oberen Stratosphäre verantwortlich.

Ein Beitrag von Andreas Tramposch. Quelle: NASA.

Bis jetzt war bekannt, dass Solarwinde Radiosignale und die Satellitenkommunikation beeinträchtigen. Eine neue Studie, die von der NASA finanzierte wurde, zeigte, dass Solarwinde auch einen großen Einfluss auf die Reduktion unserer Ozonschicht haben. Bei dieser Studie wurden die im Herbst des Jahres 2003, während den heftigen Solarwinden, aufgenommene Daten genauer untersucht. Die Solarwinde verursachten dabei die höchste bis jetzt gemessene Ablagerung von hochenergetischen Solarpartikeln in der oberen Stratosphäre unserer Erdatmosphäre über der Arktis und im Norden von Nordamerika, Europa und Asien.
Bis jetzt hat die Ozonschicht (die hauptsächlich aus Sauerstoff besteht) das Leben auf der Erde von der gefährlichen ultravioletten Strahlung aus dem Weltall geschützt. In letzter Zeit hat sich die Ozonschicht aber vor allem in den oberen Breitengraden der nördlichen und südlichen Hemisphäre um den Polen deutlich verdünnt. Grund dieser Ozonschichtverminderung ist eine chemische Reaktion in der unteren Stratosphäre (15 bis 20 Kilometer Höhe) die durch Industriegase wie den FCKWs (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) hervorgerufen wird.

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Wolken über der Arktis, gesehen von Kiruna, Schweden.
(Quelle: NASA )

Im Herbst 2003 konnten die Wissenschaftler in der Nordpolgegend eine Ozonreduktion in der oberen Stratosphäre von bis zu 60 Prozent feststellen. Zuerst konnten sich die Wissenschaftler diese Reduktion nicht erklären, da der Prozess komplett anders vor sich ging, als bei der chemischen Reaktion der Industriegase in der unteren Stratosphäre. Erst als ein internationales Wissenschaftlerteam Satellitendaten auswertete, stellten sie fest, dass die Ozonverminderung durch eine Kombination von energiereichen Solarpartikel, welche nach den heftigen Solarwinden in die Erdatmosphäre geschleudert wurden und ungewöhnlichen Wetterverhältnissen in der Stratosphäre selbst hervorgerufen wurde.

“Der arktische Winter 2003-2004 war einzigartig,” sagte Dr. Gloria Manney, eine NASA-Wissenschaftlerin.” Zuerst endete der Polarwirbel, ein massives Tiefdrucksystem, welches die Luft über der Arktis in Bewegung versetzt, in einer mächtigen Erwärmung der Stratosphäre, welches vom Januar bis Februar 2004 andauerte. Normalerweise dauern solche Erwärmungen nur wenige Tage. Im Februar und März erreichten dann der Wirbel sein Maximum und breitete sich bis weit in die obere Stratosphäre aus. Der Tiefdruckwirbel erlaubte den Stickstoffgasen, welche ungefähr zehn Kilometer über der Stratosphäre als Ergebnis einer von energiereichen Solarpartikeln ausgelösten chemischen Reaktion entstehen, leichter als normalerweise in die Stratosphäre abzusinken.”

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Diese 3-D Graphik zeigt den arktischen Polarwirbel in der Stratosphäre. 2004 war der obere Teil des Wirbels (oben in der Graphik, ungefähr 50 Kilomter über der Erde) ungewöhnlich stark ausgebildet. Dadurch konnten die Stickstoffgase leichter sinken und die Ozonschicht in der oberen Stratosphäre beschädigen. (Quelle: NASA )

Während der letzte arktische Winter 2004-2005 ungewöhnlich kalt war, waren die letzten sechs Winter ungewöhnlich warm. Diesen ungewöhnlich warmen Wintern ist wieder eine Periode ungewöhnlich kalter Winter vorausgegangen. Manney weist darauf hin, dass es von hoher Bedeutung ist, zu verstehen, warum die arktische Stratosphäre von Jahr zu Jahr variiert und Forscher in Zukunft bei Trendbestimmungen der atmosphärischen Zirkulationen, Temperaturen, Ozonschichten und Klimawandel sorgfältig die Natur nicht unberücksichtigt lassen dürfen.

Durch diese Studie wurde die unglaubliche Komplexität der Arktisregion unterstrichen und gezeigt, dass weitere Forschungen notwendig sein müssen, um die Vorgänge in der Stratosphäre besser verstehen zu können und unsere Ozonschicht und nicht zuletzt auch uns selber vor den gefährlichen Strahlungen des Weltraums schützen zu können.

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