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Georg Martius
Georg Martius

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen

Georg Martius ist 26 Jahre alt und ist in Leipzig geboren. Dort studierte er an der Universität Leipzig bis 2005 Informatik. Seit November 2005 ist er am Bernstein Center for Computational Neuroscience, Göttingen, als Doktorand im Bereich Neuroprothetik tätig. Seine Forschungsinteressen: Dynamische Systeme, Neuroprothetik, Robotik und Selbstorganisation.

Frage:

Warum ist das Ozonloch über der Antarktis am größten?

Antwort:

Zuerst muss man verstehen, wie sich Ozon bilden kann und wie es zerstört wird, um der Antwort auf diese Frage näher zu kommen. Ozon besteht aus drei Sauerstoffatomen und kann aus „normalem“ Sauerstoff, der aus zwei Sauerstoffatomen besteht, mittels energiereicher UV-Strahlung gebildet werden. Es gibt nur wenig energiereiche UV-Strahlung, so dass es sehr lange dauert, das Ozon auf diese Weise neu zu bilden. In der Stratosphäre wird ständig Ozon gespalten und wieder neu zusammengesetzt. Und zwar, wenn UV-Strahlung auf ein Ozonmolekül trifft, wird dies gespalten. Danach wird es, wie oben beschrieben, gleich wieder zusammengesetzt. Das ist der Schutzmechanismus, mit dem uns die Ozonschicht vor der für uns gefährlichen UV-Strahlung schützt. So weit, so gut.

Nun gibt es jede Menge so genannte freie Radikale, die den Zerfall von Ozon beschleunigen. Einige davon sind natürlicher Herkunft, und andere werden von uns Menschen in die Atmosphäre geblasen, wie z. B. Chlor und Brom, die von FCKW-Verbindungen stammen. Das Problem ist, dass ein Radikal viele tausend Ozonmoleküle zerstören kann. Der Zyklus kann nur unterbrochen werden, wenn die Radikale eine feste Verbindung eingehen. Dies geschieht vorrangig, wenn sie mit anderen Stoffen reagieren, die in der Luft vorkommen, wie zum Beispiel Stickstoffdioxid.

Jetzt können wir uns endlich der eigentlichen Frage widmen. Der Grund des erhöhten Ozonabbaus im Bereich der Pole und besonders über der Antarktis ist die enorme Kälte, die während der Polarnacht auftritt. Dabei frieren einige Substanzen und bilden polare Stratosphärenwolken. An den Kristallen dieser Wolken laufen Reaktionen ab, die die festen Verbindungen der Radikale wieder trennen. Die Radikale bleiben draußen, und der Rest geht in die Kristalle über. Das heißt, sehr viele Radikale stehen für die Zerstörung der Ozonmoleküle zur Verfügung. Erst wenn die Wolken wieder verdampft sind, können sich wieder feste Verbindungen mit den Radikalen bilden und damit den Ozonabbau dämpfen.

 
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