Wie bauen FCKW die Ozonschicht auf?

Fluorchlorkohlenwasserstoffe oder FCKW sind eine Klasse von Gasen, die einst weit verbreitet als Kältemittel und Treibmittel verwendet wurden. Obwohl sie sowohl ungiftig als auch sehr nützlich sind, FCKW schädigen die Ozonschicht, die dünne Schicht der oberen Erdatmosphäre, die das UV-Licht der Sonne absorbiert. Da UV-Licht beim Menschen Hautkrebs verursachen kann, hat eine Schädigung der Ozonschicht schwerwiegende mögliche Folgen für Ihre Gesundheit.

FCKW sind relativ reaktionsunfähig. Diese Eigenschaft macht sie sowohl als Industriechemikalien attraktiv als auch umweltgefährdend. Da sie so nicht reaktiv sind, zerfallen sie sehr langsam, wenn sie in die Atmosphäre freigesetzt werden, was ihnen Zeit gibt, die Schicht der Erdatmosphäre, die Stratosphäre, zu erreichen. Einige Meilen über der Erdoberfläche liegt in der Stratosphäre eine Schicht, die reich an einem Gas namens Ozon ist. Jedes Ozonmolekül besteht aus drei Sauerstoffatomen, im Gegensatz zu gewöhnlichen Sauerstoffgasmolekülen, die nur zwei Sauerstoffatome enthalten.

Wenn sie starkem ultraviolettem Licht ausgesetzt werden, zersetzen sich FCKW schließlich und setzen einzelne Chloratome mit einem ungepaarten Elektron frei. Diese Chloratome sind sehr instabil und reagieren mit Ozon, um es durch eine Art Kettenreaktion in Sauerstoff zu zerlegen. Ein einzelnes Chloratom kann mit bis zu 100.000 Ozonmolekülen reagieren, bevor es sich schließlich mit einem anderen Atom zu einer stabilen Verbindung verbindet. Deshalb können bereits geringe Mengen an FCKW-Molekülen große Mengen Ozon zerstören und über lange Zeiträume in der oberen Atmosphäre aktiv bleiben.

Obwohl FCKW ein Produkt menschlicher Aktivität sind, können Vulkane zu den Schäden beitragen, indem sie diese ozonzerstörenden Stoffe noch verheerender machen. Kleine Staubpartikel, die von Eruptionen wie dem Ausbruch des Mt. 1992 verstreut wurden. Pinatubo auf den Philippinen erreichen die obere Atmosphäre und stören chemische Reaktionen, die die Chloratome entfernen. Dabei bleiben die Chloratome länger aktiv und haben so die Chance, viel mehr Ozonmoleküle abzubauen.

FCKW bleiben natürlich nicht unbegrenzt aktiv; Im Laufe der Zeit wandeln chemische Reaktionen die Chloratome in andere stabilere Verbindungen um, die Ozon nicht abbauen. Deshalb wird der FCKW-Gehalt in der Stratosphäre allmählich sinken, solange der Mensch diese Gase nicht mehr der Atmosphäre beifügt. Wenn genügend Zeit ohne FCKW vorhanden ist, kann sich die Ozonschicht schließlich von den Schäden erholen, da Ozon in der oberen Atmosphäre durch natürliche chemische Prozesse gebildet wird. Die Produktion von FCKW wurde Mitte der 1990er Jahre durch ein internationales Abkommen namens Montreal-Protokoll eingestellt. Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde (Environmental Protection Agency) glauben Wissenschaftler, dass die Ozonschicht irgendwann nach 2060 auf ein normales Niveau zurückkehren könnte.