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Headline: Neue Datenbank zu Ozon in Bodennähe zeigt die am stärksten betroffenen Regionen der Welt

Die heute in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Elementa: Science of the Anthropocene veröffentlichten Ergebnisse stellen die umfassendste bisher durchgeführte Untersuchung von Ozonkonzentrationen in Bodennähe dar. Ko-Autorin ist Erika von Schneidemesser, die am IASS zu Luftqualität forscht. Die Veröffentlichung ist Teil einer Reihe von Publikationen im Rahmen des internationalen Sachstandsberichts zu Ozon in der Troposphäre, dem Tropospheric Ozone Assessment Report, kurz TOAR.

Probleme beim Atmen: Ozon schädigt die Gesundheit

Im oberen Teil der Atmosphäre schützt die Ozonschicht die Erde vor den UV-Strahlen der Sonne. In der Troposphäre in Bodennähe wirkt Ozon jedoch als Luftschadstoff. Bodennahes Ozon entsteht bei der chemischen Reaktion von Stickoxiden mit flüchtigen organischen Verbindungen, die vom Verkehr, von der Industrie und von anderen Quellen freigesetzt werden. Es kann der menschlichen Gesundheit schaden, etwa indem es die Lungenfunktion verschlechtert oder eine erhöhte Anfälligkeit für Asthma und Infekte verursacht. Außerdem reizt Ozon die Membranen der Augen.

Die Forscherinnen und Forscher von 14 Institutionen wollten die Häufigkeit der Zeiträume bestimmen, in denen verschiedene Bevölkerungsgruppen schädlichen Ozonkonzentrationen ausgesetzt sind. Dazu wurde genau berechnet, wie oft hohe Ozonwerte auftreten. Auf Grundlage der Daten von über 4.800 Messstationen weltweit konnten die Forscherinnen und Forscher erstmals sämtliche verfügbaren Daten einheitlich analysieren. Bisher ließen sich aus Analysen von Ozonwerten keine verlässlichen Schlussfolgerungen zur regionalen Entwicklung der Ozonkonzentrationen ziehen. Das ist nun möglich – dank der großen Anzahl von Standorten, die in dem umfangreichen Datensatz enthalten sind.

Erste umfassende, frei zugängliche Datenbank

Die neue Studie zeigt, dass „gesundheitsschädliche Ozonwerte weltweit ein Anlass zur Sorge bleiben, auch wenn in Europa und Nordamerika Verbesserungen hinsichtlich der Emission von Luftschadstoffen zu beobachten sind – und dass die Ozonwerte in Ostasien ansteigen“, erklärt Dr. Zoё Fleming, eine der Hauptautorinnen der Studie und Atmosphärenchemikerin an der Universität Leicester.

Im Rahmen der Studie identifizierten die Forscherinnen und Forscher potenziell schädliche Ozonkonzentrationen überall auf der Welt – sowohl in Städten als auch außerhalb urbaner Gebiete. Die von der TOAR-Forschungsgruppe zusammengeführten Daten dienten als Grundlage und wurden in eine große, frei zugängliche Datenbank aufgenommen, die auch Statistiken und Grafiken enthält.

„Das Beste an TOAR ist, dass wir diese umfassende, frei zugängliche Datenbank mit vorberechneten Statistiken und mit Kontrollen für die Datenqualität angelegt haben. Sie kann von der wissenschaftlichen Gemeinschaft und anderen Interessierten genutzt werden, um Einblick in das Thema bodennahes Ozon zu erhalten“, erklärt Erika von Schneidemesser, Ko-Autorin des Papers und Atmosphärenchemikerin am IASS.

Praktikable Lösungen dank Messung von Luftschadstoffen

Durch Überwachung der Luftqualität können die tatsächliche Luftverschmutzung beziffert, die Wirksamkeit von Emissionsregelungen bewertet und politische Maßnahmen gegen Luftverschmutzung entwickelt werden.

Ruth Doherty, Professorin an der School of Geosciences an der Universität Edinburgh, erläutert: „Es ist eine spannende wissenschaftliche Entwicklung: Wir können jetzt für verschiedene urbane Regionen weltweit die Tendenzen bei hohen und höchsten Ozonkonzentrationen beziffern – für die letzten 15 Jahre und für noch weiter zurückliegende Zeiträume. Wir hoffen, dass diese Erkenntnisse den für die Luftqualität Zuständigen wertvolle Informationen liefern und ihnen bei der Bewertung von Strategien helfen, die die menschliche Gesundheit vor den schädlichen Auswirkungen von Ozon schützen sollen.“

Allerdings gibt es weiterhin viele Gegenden auf der Erde, in denen wenige oder gar keine Messstationen vorhanden sind. Die Forscherinnen und Forscher weisen deshalb darauf hin, dass großflächige Messungen unverzichtbar sind, wenn man die Luftverschmutzung durch Ozon vollständig erforschen und wirksam bekämpfen will.

Eine große internationale Forschungskooperation

Die neue Studie wurde von den Universitäten Leicester und Edinburgh geleitet. Sie fand in Kooperation mit zwölf weiteren Institutionen aus verschiedenen Ländern statt: dem Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS) und dem Forschungszentrum Jülich in Deutschland, den Universitäten Colorado, North Carolina-Chapel Hill und Maryland sowie ASL & Associates in den USA, dem Stockholm Environment Institute im Vereinigten Königreich, dem INERIS in Frankreich, der Chinese Academy of Meteorological Sciences und der Chinese Academy of Sciences in China, dem Norwegian Institute for Air Research (NILU) und dem Norwegian Meteorological Institute in Norwegen, der Chalmers University in Schweden sowie der University of Witwatersrand in Südafrika.

Leiter des übergeordneten internationalen TOAR-Projekts ist Dr. Owen Cooper vom Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences an der University of Colorado-Boulder in den USA. Das Projekt wird von einer großen internationalen Gruppe aus ehrenamtlichen Expertinnen und Experten unterstützt. Finanziert wird TOAR durch das Projekt International Global Atmospheric Chemistry (IGAC), die World Meteorological Organization (WMO), die National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) sowie das Forschungszentrum Jülich.

Weitere Informationen zum Tropospheric Ozone Assessment Report (TOAR) finden Sie unter folgender Adresse: https://collections.elementascience.org/toar

Unter dieser Adresse erhalten Sie ein Exemplar des Papers „Tropospheric Ozone Assessment Report: Present-day ozone distribution and trends relevant to human health“, das in Elementa: Science of the Anthropocene veröffentlicht wurde: https://doi.org/10.1525/elementa.273 (DOI)