Eine neue Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zeigt, dass die schützende Ozonschicht der Erde bereits Jahrzehnte vor der weitverbreiteten Nutzung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) durch eine andere Industriechemikalie abgebaut wurde. Demnach war Tetrachlormethan (CCl4) bereits ab 1914 als Lösungsmittel in den USA im Einsatz und spätestens in den 1930er-Jahren weit verbreitet.
Überraschende Entdeckung: Früher Ozonabbau durch Tetrachlormethan
„Aus Lehrbüchern wissen wir, dass FCKW zum Ozonabbau führen“, sagt Studienleiter Jian Guan vom MIT. „Es stellte sich jedoch heraus, dass eine andere Verbindung den Ozonabbau viel früher verursachte als FCKW. Das war eine große Überraschung.“ Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.
Beide Substanzen, FCKW und Tetrachlormethan, können Chlor abspalten und damit die Ozonschicht schädigen, die die Erde vor schädlicher UV-Strahlung schützt. Der Ozonabbau durch Tetrachlormethan war jedoch wesentlich geringer als der spätere durch FCKW. „Er war zu gering, um erkennbare gesundheitliche Auswirkungen zu haben“, erklärte Studienleiterin Susan Solomon gegenüber der Nachrichtenagentur dpa. „Der Abbau, der später stattfand, als FCKW in großen Mengen eingesetzt wurden, wurde viel größer.“
Zeitraum 1920 bis 1960: Tetrachlormethan als Hauptverursacher
Für den Zeitraum von 1920 bis 1960 war Tetrachlormethan laut Studie der Hauptverursacher des menschengemachten Ozonabbaus. Danach stieg die Konzentration von FCKW in der Atmosphäre rapide an. Die Forscher nutzten für ihre Analyse verschiedene Modellläufe, die zunächst die Reaktion der Ozonschicht auf Naturphänomene wie Vulkanausbrüche simulierten. Anschließend fügten sie Industriedaten zur Produktion von Chemikalien sowie Daten aus Eisbohrkernen hinzu, die Spuren chemischer Substanzen aus der Atmosphäre früherer Jahrzehnte enthalten.
„Und im Fall von Tetrachlormethan ist das wirklich Spannende, dass wir auch Daten aus Eisbohrkernen haben“, sagte Solomon. Die Kombination dieser Datenquellen ermöglichte es den Wissenschaftlern, den frühen Ozonabbau zu identifizieren.
Entdeckung des Ozonlochs und das Montrealer Protokoll
Bereits 1974 belegten Chemiker im Labor den Ozonabbau durch FCKW. In den 1980er-Jahren zeigten Satellitendaten, dass die Ozonschicht besonders über der Antarktis immer dünner wurde, was zur Entdeckung des Ozonlochs führte. Dies veranlasste die internationale Gemeinschaft 1987 zum Montrealer Protokoll, das die Produktion ozonzerstörender Stoffe wie FCKW und Tetrachlormethan verbietet oder stark einschränkt.
Die Weltwetterorganisation (WMO) stellt fest: „Infolgedessen ist die Ozonschicht nun auf dem Weg zur Erholung bis Mitte des 21. Jahrhunderts.“ Dies reduziert deutlich die Risiken von Hautkrebs, Grauem Star und Schäden an Ökosystemen durch erhöhte UV-Strahlung.
Erster Nachweis des Ozonabbaus über den Tropen
Die Forscher weisen zudem auf ein Detail hin: Der vom Menschen verursachte Ozonabbau wäre 1957 – wenn es entsprechende Messmöglichkeiten gegeben hätte – zuerst über den Tropen erkannt worden. Dies liege an den geringen natürlichen Schwankungen der Ozonmenge in dieser Region. Die Ozonverluste über höheren Breiten, also in Richtung der Erdpole, seien zwar größer gewesen, aber aufgrund der natürlichen Schwankungen schwerer erkennbar. Voraussetzung für eine frühere Entdeckung wäre gewesen, dass die Messungen bereits 1950 begonnen hätten.
