Das Ozonloch

Die meisten Luftschadstoffe werden rasch in der unteren Schicht der Atmosphäre, der Troposphäre verteilt, umgewandelt und durch Depositionsvorgänge wieder aus der Atmosphäre entfernt. Nur wenige langlebige, stabile und reaktionsträge Luftverunreinigungen halten sich lange genug in der Troposphäre auf, um die Sperrschicht zum oberen Stockwerk der Atmosphäre, der Stratosphäre allmählich überwinden zu können. Hierzu zählen die in der Vergangenheit wegen ihrer Ungiftigkeit und Unbrennbarkeit als Treibgase, Kühl- und Schäummittel weit verbreiteten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die sich trotz Produktionsverbot noch viele Jahre in der Atmosphäre werden nachweisen lassen.

In der Stratosphäre werden diese Stoffe durch die in dieser Höhe vorhandene energiereiche Sonnenstrahlung gespalten.

Die entstehenden Chlor-Radikale greifen in die Spurengaskreisläufe der Stratosphäre ein. Chlor-Radikale entstehen in großer Zahl z. B. aus labilen Zwischenstufen über der Antarktis, wenn im Frühjahr dort die Sonne wieder über den Horitzont tritt, die Temperaturen ansteigen und die bis dahin angereicherten Chlorverbindungen zerfallen. Freigesetzte Chlor-Radikale können dann die schützende stratosphärische Ozonschicht zerstören:

Die Bilanz zeigt, dass sich die Chlor-Radikale beim Ozonabbau nicht verbrauchen, sondern wie ein Katalysator imstande sind, viele Ozonmoleküle zu spalten, ehe sie selbst durch andere Prozesse umgewandelt werden.

Durch diesen Mechanismus wird über der Antarktis - und abgeschwächt auch über der Arktis - über mehrere Wochen im jeweiligen Frühjahr eine Ausdünnung der stratosphärischen Ozonschicht bis hin zum Totalverlust (Ozonloch) beobachtet. Die Lücke schließt sich allmählich mit steigendem Sonnenstand wieder, wenn ozonreichere Luft aus wärmeren Zonen herangeführt wird.