Neue Forschungsarbeiten haben eine weniger bekannte Form von Ozon identifiziert, die eine große Rolle bei der Erwärmung des Südlichen Ozeans spielt – eines der wichtigsten Kühlsysteme der Erde.
Ozon ist ein Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht. Viele Studien haben Ozon in der Stratosphäre und seine Rolle beim Schutz der Menschen vor der schädlichen ultravioletten Strahlung der Sonne beschrieben. Näher am Boden, in der Troposphäre, ist Ozon für den Menschen schädlich.
Neue Forschungsarbeiten unter der Leitung von Wissenschaftlern der UC Riverside zeigen, dass dieses niedrigere Ozon dem Südlichen Ozean viel Wärme zuführt – mehr als Wissenschaftler bisher angenommen hatten.
Dieses Ergebnis wurde jetzt in der Zeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.
“In der Vergangenheit hat man dem troposphärischen Ozon in Bezug auf die Wärmeaufnahme des Ozeans nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Auf der Grundlage unserer Modelle sollten sie das tun”, sagte Wei Liu, UCR-Klimaforscher und Hauptautor der neuen Studie.
Die Ozeane entfernen einen Großteil des Kohlenstoffs und der Wärme, die in die Atmosphäre gelangen, wenn der Mensch fossile Brennstoffe verbrennt. Der Südliche Ozean, auch Antarktischer Ozean genannt, sammelt ein Drittel des gesamten überschüssigen Kohlenstoffs in der Weltatmosphäre und schätzungsweise 75 % der überschüssigen Wärme, die von den Weltmeeren aufgenommen wird.
Es ist wichtig, diese Erwärmung zu verstehen, damit sie kontrolliert werden kann. Die zunehmende Erwärmung der Ozeane trägt zu den gut dokumentierten Problemen des steigenden Meeresspiegels bei.
Um dieses Verständnis zu vertiefen, untersuchten Liu und ein internationales Team von Wissenschaftlern Klimamodellsimulationen mit Veränderungen der Ozonwerte zwischen 1955 und 2000. Diese Modellsimulationen isolierten sowohl das stratosphärische als auch das troposphärische Ozon von anderen Einflüssen auf die Temperaturen im Südlichen Ozean und ermöglichten es ihnen, zu sehen, wie jeder Faktor dazu beiträgt.
Zwar tragen sowohl das stratosphärische als auch das troposphärische Ozon zur Erwärmung des Südlichen Ozeans bei, doch stellte das Team fest, dass letzteres einen größeren Beitrag leistet.
“Historisch gesehen ist etwa ein Drittel der Erwärmung des Ozeans auf Ozon zurückzuführen. Von diesem Drittel entfallen etwa 40 % auf die Stratosphäre und der Rest auf die Troposphäre”, so Liu.
In den 1980er Jahren führte die wachsende Besorgnis über ein durch Verschmutzung verursachtes Loch in der schützenden oberen Ozonschicht zum Montrealer Protokoll. Dieses bahnbrechende Umweltabkommen kodifizierte die Entschlossenheit aller 198 Mitglieder der Vereinten Nationen, Chemikalien zu regulieren, die dieses Loch verursachen.
Obwohl Satellitenbilder immer noch niedrige Werte des stratosphärischen Ozons über der Antarktis zeigen, sind Verbesserungen zu verzeichnen.
“Seit der Ratifizierung des Protokolls hat sich der Ozonabbau in der Stratosphäre etwas erholt, und Klimamodelle gehen davon aus, dass er sich weiter allmählich erholen wird”, so Liu.
Liu glaubt, dass die Ergebnisse dieser Studie nützlich sind, um aufzuzeigen, wo die Menschen weitere Veränderungen vornehmen können, um die Umwelt zu verbessern.
Flüchtige organische Verbindungen (VOC) aus Produkten wie Pestiziden, Tabakrauch und Kraftfahrzeugen sind Gase, die die Bausteine des troposphärischen Ozons bilden. Das Gleiche gilt für Stickoxide, die bei der Verbrennung entstehen, oder Kohlenmonoxid aus Öfen, Gasherden und Autoabgasen. Viele dieser Produkte können so verändert werden, dass weniger VOC entstehen.
“Troposphärisches Ozon ist ein Luftschadstoff”, sagte Liu. “Wenn wir die Produktion von Ozon reduzieren, haben wir den doppelten Vorteil, dass wir die Luftverschmutzung und wahrscheinlich auch die Erwärmung des Südlichen Ozeans verringern.
Datum: April 22, 2022
Quelle: Universität von Kalifornien – Riverside
Journal Reference:
- Wei Liu, Michaela I. Hegglin, Ramiro Checa-Garcia, Shouwei Li, Nathan P. Gillett, Kewei Lyu, Xuebin Zhang, Neil C. Swart. Stratospheric ozone depletion and tropospheric ozone increases drive Southern Ocean interior warming. Nature Climate Change, 2022; 12 (4): 365 DOI: 10.1038/s41558-022-01320-w