Methanabbau verlangsamt die Erholung der Ozonschicht

Methan zu verringern gilt weithin als eine der schnellsten Möglichkeiten, den Klimawandel zu bremsen. Lange schien diese Strategie ein eindeutiger Gewinn zu sein, der sowohl die Erwärmung als auch die Luftqualität verbessert.

Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Methanreduktionen für die Ozonschicht nicht uneingeschränkt vorteilhaft sind.

Sinken die Methankonzentrationen, werden zwei Gruppen von Gasen, die die Ozonschicht angreifen, chemisch reaktionsfreudiger.

Dadurch verlangsamt sich die Erholung der Ozonschicht, die seit Jahrzehnten schrittweise vorankommt. Je stärker Methan gesenkt wird, desto größer wird diese Verzögerung.

Ein überraschender Zielkonflikt beim Klimaschutz

Im Mittelpunkt steht die Verringerung von Methan, einem starken Treibhausgas, das bei der Öl- und Gasförderung, auf Deponien und in der Rinderhaltung freigesetzt wird. Seine rasche Reduktion wird als eine der schnellsten Maßnahmen angesehen, um den Planeten kurzfristig abzukühlen.

James Weber, Forscher am Department of Meteorology der University of Reading, leitete ein Team, das diesen Zusammenhang mit einer detaillierten Klimasimulation untersuchte.

Die Ergebnisse machen das Bild komplexer. Methan zu reduzieren hilft zweifellos dem Klima. Den Modellrechnungen zufolge bremst dies jedoch zugleich die Regeneration der Ozonschicht.

Der Grund scheint in der Chemie der hohen Atmosphäre zu liegen. Wenn der Methangehalt sinkt, reagieren die verbleibenden Gase offenbar stärker und bauen Ozon schneller ab als zuvor.

Methans unerwartete chemische Funktion

Bei abnehmendem Methan werden zwei Gasgruppen schädlicher. Die erste stammt aus Halogenkohlenwasserstoffen – derselben Familie industrieller Chemikalien, die das ursprüngliche Ozonloch verursachte.

Die zweite Gruppe geht auf Lachgas zurück, ein Gas, das vor allem durch Landwirtschaft und den Einsatz von Düngemitteln freigesetzt wird.

Wie frühere Bewertungen der Ozonschichtchemie belegen, tragen beide bereits zum Ozonabbau bei.

Die neue Studie ergab, dass niedrigere Methanwerte diese Gase offenbar von einer Art chemischer Begrenzung befreien. Dadurch können sie Ozon schneller zerstören: weniger Methan, mehr Schaden.

In sämtlichen vom Team geprüften Szenarien führten stärkere Methanreduktionen zu größeren Rückschritten bei der Erholung der Ozonschicht.

Das galt unabhängig davon, wie weitreichend das jeweilige Szenario war – von den geringsten realistisch umsetzbaren Senkungen bis zu den extremsten modellierten Fällen. Je tiefer die Kürzung, desto langsamer die Erholung.

Ein einheitliches Muster bei der Ozonschicht

Um dies zu prüfen, nutzten Weber und seine Kollegin Maisie Wright das UK Earth System Model – ein umfangreiches Computerprogramm, das das Zusammenspiel von Atmosphäre, Ozeanen und Landflächen über die Zeit simuliert.

Die Forschenden führten Simulationen für den verbleibenden Teil des Jahrhunderts unter verschiedenen Szenarien durch.

Einige Szenarien gingen von moderaten, realistischen Reduktionen aus. Andere testeten extreme Senkungen, die weit über jede derzeit vorgesehene politische Maßnahme hinausgehen, um zu überprüfen, ob das Muster bestehen bleibt. Es blieb bestehen.

Jede zusätzliche Verringerung von Methan ging mit einem entsprechenden Rückschlag für die Ozonschicht einher.

Die Zahlen unterstreichen die Bedeutung des Ergebnisses. Bis 2100 könnte die gesamte Ozonmenge in der Atmosphäre in einer Welt mit starken Methanreduktionen etwa zwei Prozent niedriger sein als in einer Welt, in der die Methankonzentration unverändert bleibt.

Auf dem Papier wirkt dieser Wert gering. Seine Folgen werden deutlich gewichtiger, sobald die Forschenden die daraus entstehenden Auswirkungen einbeziehen.

Mehr UV-Strahlung erreicht die Erde

Diese Ausdünnung bleibt nicht auf die obere Atmosphäre beschränkt.

Die Ozonschicht ist der natürliche Sonnenschutz des Planeten: Sie hält die schädlichsten ultravioletten Strahlen zurück, bevor sie den Boden erreichen. Weniger Ozon bedeutet, dass mehr dieser Strahlung durchdringt.

Die Forschenden berechneten, dass die Landfläche, die ultravioletter Strahlung ausgesetzt ist, welche die Weltgesundheitsorganisation als „extrem“ einstuft, im Szenario mit starken Methanreduktionen bis 2070 um 30 bis 35 Prozent größer sein könnte.

Damit würde sich die Fläche mit dem gefährlichsten Sonnenlicht auf der Erde deutlich vergrößern.

Eine hohe UV-Belastung hat konkrete gesundheitliche Folgen. Sie erhöht das Risiko für Hautkrebs und weitere Erkrankungen.

Es handelt sich um dieselben Gefahren, die das ursprüngliche Ozonloch so alarmierend machten, als Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erstmals davor warnten.

Die Rückkehr der Ozonschicht

Die Ozonschicht erholt sich nicht ohne Grund. 1987 unterzeichneten Staaten das Montrealer Protokoll, ein Abkommen zum schrittweisen Ausstieg aus den schädlichen Chemikalien – vor allem aus als FCKW bekannten Kältemitteln.

Die Vereinbarung zeigte Wirkung und gilt heute als eines der wirksamsten Umweltabkommen der Geschichte.

Dass Treibhausgase die Erholung der Ozonschicht auf mehrere Arten beeinflussen, ist Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern seit Langem bekannt.

Die besondere Rolle von Methan – und die Frage, wie starke Methanreduktionen auf die Ozonschicht zurückwirken – ist der Bereich, in dem diese Studie eine Lücke schließt.

Bisherige Modellierungen hatten nicht vollständig erfasst, wie stark Methanreduktionen unterschiedlichen Ausmaßes die Ozonchemie beeinflussen, wenn alle Systeme der Atmosphäre miteinander wechselwirken.

Methan muss dennoch reduziert werden

Weber betont, dass die Schlussfolgerung klar einzuordnen ist: Methan zu senken bleibt die richtige Maßnahme.

Es ist das zweitwichtigste vom Menschen verursachte Treibhausgas. Seine Verringerung gehört weiterhin zu den schnellsten Wegen, die kurzfristige Erwärmung zu begrenzen, und verbessert zusätzlich die Luftqualität.

„Die Ergebnisse bedeuten nicht, dass es falsch ist, Methan zu reduzieren“, sagte Weber.

Entscheidend ist, dass Lachgas und die verbleibenden Halogenkohlenwasserstoffe nicht länger als gelöstes Problem betrachtet werden können. Fällt Methan, während diese Gase auf ihrem bisherigen Niveau bleiben, gehen die Vorteile mit versteckten Kosten für die Ozonschicht einher.

Politische Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger haben nun ein klareres Bild davon, was mit tiefgreifenden Methanreduktionen einhergehen könnte.

Die Studie plädiert dafür, Methan weiter zu verringern, ozonschichtabbauende Gase jedoch als Teil derselben Debatte zu behandeln.

Diese Gase aus dem Blick zu verlieren, während Methan sinkt, ist kein neutrales Ergebnis – sondern eine Entscheidung mit Kosten.