Årsagen til mystisk svind i ozonlaget over Arktis er fundet
Et nyt studie af NASA har nu kortlagt, hvad der forårsagede et usædvanligt stort svind i ozonlaget over Arktis i 2011.

 

I 2011 afslørede satellit-observationer, at der var et ualmindeligt stort svind i ozonlaget over Arktis omkring Nordpolen.

Faktisk var koncentrationen af ozon over Arktis i starten af 2011 omkring 20 procent lavere end normalt. Det kan du se i ovenstående video, der sammenligner perioden januar-marts 2010 og 2011.

»Man kan roligt sige, at 2011 var meget atypisk: I over 30 år med satellitoptegnelser, har vi ikke på noget tidspunkt oplevet, at det var så koldt i så lang tid,« fortæller Susan Strahan, der forsker i atmosfæren ved NASA Goddard Space Flight Center. Det skriver NASA på deres hjemmeside.

Ozonsvind i Arktis ikke så slemt som i Antarktis

Det gådefulde tab af ozon over Arktis må ikke forveksles med det mere kendte hul i ozonlaget over Antarktis, Sydpolen, som opstår hvert år i oktober og varer i 1-2 måneder, hvorefter det fyldes op med ny ozon i november-december.

Dette årligt tilbagevendende ozonhul over Antarktis begyndte i starten af 1980’erne og er efterhånden blevet dybere og større.

Læs også: Ozonlaget er rekordtyndt dette forår

Satellitobservationer fra NASA's Aura satellit viser, at ozon-niveauet faldt kraftigt i marts 2011 sammenlignet med samme periode 2010. (Billede: NASA/Goddard)

Til sammenligning er ozonhullet over Nordpolen normalt ikke nær så omfattende.

Det skyldes, at temperaturerne i 15-20 kilometers højde ikke er så lave over Arktis om vinteren, som de er over Antarktis. (Se faktaboks)

Ozontabet var ikke et rigtigt hul

Alligevel kunne forskerne altså konstatere, at koncentrationen af ozon i begyndelsen af 2011 var lavere end gennemsnittet.

»Niveauet af ozon over Arktis i 2011 var muligvis det laveste, der nogensinde er registreret. Det var dog stadig betydeligt højere end niveauet i Antarktis,« fortæller Susan Strahan fra NASA Goddard Space Flight Center ifølge NASA's hjemmeside.

»Faktisk var ozonsvindet over Arktis kun ca. halvt så stort som i Antarktis, hvilket gør, at tabet ikke kan klassificeres som et egentligt ’hul’,« tilføjer hun.

Ozontabet skyldtes bl.a. usædvanligt lave temperaturer

Men hvad var det så, der forårsagede ozontabet over Arktis?

Fakta

Huller i ozonlaget opstår, når Solens stråler frigør kloratomer (Cl) og brom (Br), som nedbryder ozonlaget. Disse stoffer bliver frigjort, når det er ekstremt koldt i 15-20 kilometers højde, men processen stopper, når det bliver varmere, og kloren atter bliver bundet i kemiske forbindelser, der ikke påvirker ozonen. Det betyder, at forholdene ikke er så gunstige for ozonnedbrydning over Arktis, hvor Solen allerede dukker op på himlen i foråret, sammenlignet med Antarktis, hvor Solen først vender tilbage i september. Kilde: DMI

Vha. atmosfæriske simuleringer har Susan Strahan og hendes kollegaer nu fundet ud af, at ozontabet skyldtes en blanding af kolde temperaturer, klor og usædvanligt stærke hvirvelstrømme af vind over Arktis.

Læs også: Ny simulering viser effekten af et nedbrudt ozonlag

I 2011 var atmosfæren desuden usædvanligt stille, hvilket bl.a. forhindrede ozonmolekyler fra andre områder i at bevæge sig ind og udfylde hullet.

Og da Solen så begyndte at blusse op i marts, mens det stadig var koldt, blev der skabt de særlige betingelser, hvor ozonlaget bliver nedbrudt, rapporterer forskerne i tidsskriftet Journal of Geophysical Research - Atmospheres.

Arktisk ozonsvind bliver ikke tilbagevendende problem

Ozonlaget over Arktis vendte allerede tilbage til sin normale tilstand i april 2011.

Ifølge Susan Strahan er det usandsynligt, at ozonsvindet over Arktis vil blive et tilbagevendende problem. Både fordi de meteorologiske forhold var så usædvanlige i 2011, men også fordi menneskets udslip af ozonlagsnedbrydende stoffer i atmosfæren – de såkaldte ’ CFC-gasser’ - er stadig faldende. (Se også boksen under artiklen)

»Hvis vi forestiller os, at de samme usædvanlige meteorologiske forhold opstod igen om 30 år, ville der være mindre klor i atmosfæren, hvorfor ozonnedbrydningen sandsynligvis ikke ville være lige så alvorlig,« pointerer Susan Strahan ifølge NASA.

Sådan opstår ozonnedbrydningen

Når ozonlaget nedbrydes, skyldes det grundstofferne klor og brom. Disse grundstoffer forekommer ikke naturligt i atmosfæren i store mængder, men menneskets udslip af ozonlagsnedbrydende stoffer i atmosfæren – de såkaldte ’ CFC-gasser’ og ’haloner’, der er kemiske forbindelser, som indeholder klor og/eller brom – har betydet, at der er sluppet mange CFC-gasser ud i atmosfæren.

CFC-gasser og haloner er blevet brugt til mange formål, fordi de er meget stabile kemiske forbindelser. F.eks. som drivgas i spraydåser eller til brandslukningsmidler.

CFC-gasser og haloner er svære at nedbryde

Atmosfæren har en evne til at nedbryde en stor del af forureningen og udvaske den med regnen, men stoffernes store kemiske stabilitet betyder, at de kan vandre op gennem atmosfæren uden at blive nedbrudt og nå op til ozonlaget.

Når CFC-gasserne og halonerne når højere oppe i atmosfæren, spaltes de i deres bestanddele, heriblandt klor og brom, af UV-strålingen fra solen, som er stærkere heroppe.

Ekstrem kulde frigør klor

Heldigvis er den frigjorte klor bundet det meste af året i kemiske forbindelser, der ikke har evnen til at nedbryde ozonen. Men når det er ekstremt koldt i 15-20 kilometers højde, bliver kloren frigjort, hvorefter klorforbindelserne sætter sig på ’krystallerne’ i skyer, der dannes, når temperaturen kommer under -80º Celsius.

Disse lave temperaturer har man især over Antarktis om vinteren. Så længe det er mørkt over Antarktis, gør den frigjorte klor ikke noget ved ozonen, men når solen vender tilbage i september, ødelægger kloren hurtigt ozonen, så ozonhullet dannes.

Processen stopper i november-december, når det bliver varmere, og kloren atter bliver bundet i kemiske forbindelser, der ikke påvirker ozonen.

Større ozonhul over Sydpolen end Nordpolen

Ozonhullet over Nordpolen er normalt ikke så dybt og stort som over Sydpolen. Det skyldes, at vinter-temperaturerne i 15-20 kilometers højde ikke er så lave som over Sydpolen.

Dermed dannes der ikke så mange stratosfæreskyer, som klorforbindelserne kan sætte sig fast på for derefter at blive spaltet.

Kilde: Artikel om ozonlaget af Paul Eriksen og Ib Steen Mikkelsen, Forsknings- og Udviklingsafdelingen, Danmarks Meteorologiske Institut

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs her om påfugleedderkoppen, der er opkaldt efter fisken Nemo.