Das Ozon und die Ozonschicht

Beim letzten Mal haben wir etwas über die unteren 12 km unserer Atmosphäre erfahren. Das ist die Schicht, in dem unser Wetter stattfindet. Dieses Mal wollen wir uns mit einer anderen Schicht beschäftigen, die zur Erdatmosphäre gehört und die für das Leben auf unserem Planeten sehr wichtig ist: die Ozonschicht.

Die Stratosphäre

Die nächste Schicht über der Troposphäre in der Lufthülle der Erde heißt Stratosphäre. Sie beginnt in etwa 12 Kilometern über dem Erdboden und reicht bis etwa 50 km Höhe. In diesen Höhen ist es ziemlich kalt. Außerdem gibt es hier nur noch sehr wenig Wasserdampf in der Luft und deswegen findet man hier auch keine Wettererscheinungen wie in den unteren Schichten. Trotzdem ist auch diese Schicht für unser Leben von großer Wichtigkeit. Denn hier gibt es einen Bereich, in dem es einen bestimmten Stoff besonders häufig gibt: das Ozon!

Das Ozon

Das Ozon ist eine chemische Verbindung aus drei Sauerstoffatomen. Die Atome sind die winzigen Bausteine, aus denen jeder Stoff auf der Erde und im Weltall aufgebaut ist. Unser Sauerstoff, den wir zum Atmen brauchen, ist eigentlich ein Sauerstoffmolekül, denn er besteht aus 2 Sauerstoffatomen. Die meisten Stoffe in der Natur bestehen nicht aus einzelnen Atomen sondern aus Molekülen, in denen sich mehrere Atome, meist unterschiedlicher Art, verbinden. Das Wassermolekül zum Beispiel enthält 2 Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom.

Im Ozon haben sich nun 3 Sauerstoffatome zusammengeschlossen. Daher besitzt das Ozon auch ganz andere Eigenschaften als der Sauerstoff, den wir atmen. Das Ozon hat einen ganz eigenen Geruch und ist giftig! Aber es hat auch noch eine nützliche Eigenschaft, die wir gleich kennen lernen werden.

Die Lage der Ozonschicht in unserer Atmosphäre
Abbildung: Die Lage der Ozonschicht in unserer Atmosphäre

Die Ozonschicht

Sauerstoffverbindungen
Abbildung: Verschiedene Sauerstoffverbindungen Zwischen 20 und 30 Kilometern Höhe findet man besonders viele Ozonmoleküle. Deswegen nennt man diesen Bereich der Atmosphäre auch die Ozonschicht. Ohne die Ozonschicht in der oberen Atmosphäre würden viele Pflanzen und Tiere sterben und auch wir Menschen hätten mit schlimmen Krankheiten zu kämpfen. Das kommt daher, dass das Ozon einen Teil der Sonnenstrahlung ausfiltert.

Die Sonne sendet nämlich nicht nur wärmendes und erhellendes Licht aus sondern auch noch unsichtbare Strahlen, die für Menschen, Tiere und Pflanzen schädlich sind! Das Ozon nimmt nun die schädlichen Strahlen auf - man sagt es absorbiert sie - und wandelt sie in unschädliche Wärme um.

Die Ozonschicht ist so etwas wie eine große Sonnenbrille für die Erde.

Die dünne Schutzhülle der Erde

Von den riesigen Zahlen aber wieder zurück zu etwas, was wir uns besser vorstellen können. So viele Teilchen auch in der Atmosphäre herumschwirren, sie ist im Vergleich zur Größe der Erde doch nur eine sehr dünne Hülle, die die Erdkugel umgibt. Die Erde hat einen Durchmesser von etwa 12700 Kilometern, die Schicht, in der das Wetter stattfindet, ist aber nur rund 12 Kilometer dick. Das ist die Entfernung eines Ausfluges mit dem Fahrrad! Der höchste Berg der Erde ist der Mount Everest mit knapp 9000 Metern Höhe. Und die Schicht der Atmosphäre, in der das Wetter stattfindet ist nur 3000 Meter höher! Diese unterste Schicht in der Erdatmosphäre nennt man die Troposphäre.

Das Ozonloch

Ozonloch über der Antarktis
Abbildung: Ozonloch über der Antarktis Leider kann das Ozon aber auch von verschiedenen Stoffen zerstört werden. Eine wichtige Gruppe dieser Ozonzerstörer sind die Fluorchlorkohlenwasserstoffe - kurz FCKW. Diese haben die Menschen jahrzentelang zum Beispiel in Spraydosen und Kühlschränken benutzt, ohne zu wissen, dass sie dadurch die Ozonschicht zerstörten.

Erst vor 30 Jahren entdeckten Forscher auf Satellitenbildern ein riesiges Loch in der Ozonschicht über dem Südpol. Daraufhin haben die Politiker die schädlichen Stoffe verboten. Das Ozonloch ist jetzt zwar immer noch da. Aber man hofft, dass sich die Ozonschicht in den nächsten Jahren wieder erholt.

Ozon am Boden

Vielleicht hast Du an einem Sommertag im Radio schon einmal eine Ozonwarnung gehört. Wie kann das sein? Das Ozon ist doch ein guter Stoff, der uns vor schädlichen Strahlen schützt!?! Nun, in der Ozonschicht ist das Ozon in der Tat für die Menschen nützlich. Aber an heißen Sommertagen entsteht Ozon auch am Erdboden. Das bildet sich, wenn Autoabgase von Sonnenlicht beschienen werden und mit anderen Stoffen in der Luft chemisch reagieren.

Da das Ozon giftig ist, solle man daher an Sommertagen nicht zu anstrengende Dinge im Freien unternehmen, damit man nicht zuviel von dem Ozon einatmet. Und auch die Pflanzen mögen das Ozon nicht und bekommen gelbe Blätter. Außerdem ist es sinnvoll, auf Autofahrten zu verzichten, denn das Ozon ensteht ja nur wegen der vielen Autoabgase. Nachts, wenn es dunkel ist, wird das Ozon am Erdboden übrigens wieder durch andere chemische Reaktionen abgebaut, so dass am nächsten Morgen die Luft wieder besser ist.

Das Ozon ist also an der einen Stelle - in großer Höhe - von Nutzen für die Menschen und an anderer Stelle - am Erdboden - schädlich für die Menschen. Aber der Mensch hat es auch selbst in der Hand, die Ozonschicht zu schützen und die Bildung von Ozon am Boden zu vermeiden.

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