Ny simulering viser effekten af et nedbrudt ozonlag
Kloden havde nærmest været ubeboelig hvis ikke CFC-gasserne var blevet forbudt i slutningen af 80'erne. Det viser en ny computersimulering fra NASA.

Året er 2065. Omkring to tredjedel af Jordens ozonlag er forsvundet - ikke kun over Jordens poler, men overalt. Den ultraviolette stråling, der falder i eksempelvis Sydtyskland er stærk nok til at give forbrændinger på huden i løbet af bare fem minutter.

Mængden af DNA-muterende ultraviolette stråling ved jordoverfladen er siden 1980'erne vokset med 650 procent, hvilket får antallet af kræfttilfælde til at eksplodere.

Sådan ville verden have udviklet sig, hvis ikke 193 nationer i slutningen af 80'erne besluttede at forbyde ozon-opløselige stoffer, der under en hat kaldes for CFC-gasser.

Det viser nye opsigtsvækkende computersimuleringer, som er skabt af atmosfærekemikere fra bl.a. NASA's Goddard Space Flight Center.

Under ledelse af kemikeren Paul Newman simulerede teamet, hvad der ville være sket, hvis ikke de såkaldte CFC-gasser (ClohroFlouroCarbon) og lignende kemikalier ikke var blevet forbudt igennem den berømte Montreal-traktat.

Begrundet frygt

Fakta

Jordens indbyggede solcreme

VIDSTE DU

CFC-gasser er en gruppe af kunstigt fremstillede kemiske forbindelser, som består af klor, fluor og kulstof.

Simuleringen tager bl.a. højde for kemiske stoffers indvirkning på atmosfæren, ændringer i vindhastigheder og variationer i solindstrålingen, samt hvordan den kemiske sammensætning af de nederste luftlag tæt på jordoverfladen påvirker atmosfærelag længere oppe og analyserne er netop blevet offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Atmospheric Chemistry and Physics.

»Ozon-forskningen og overvågning af ozonmængderne i atmosfæren er forbedret markant igennem de sidste årtier, og vi er kommet til et tidspunkt, hvor vi må stå til regnskab og dokumentere, at der var hold i vores antagelser. Virkede Montreal-protokollen? Og hvilke konsekvenser undgik vi ved at forbyde CFC-gasserne? Det er disse spørgsmål, som vi besvarer med vores simulering,« fortæller Poul Newman.

Simuleringen tog måneder

I de nye analyser har Newman og hans kolleger ignoreret Montreal-protokollen og ladet som om, den aldrig blev indført. Simuleringen var så kompleks, at det tog flere måneder for supercomputerne at lave dem.

I beregningerne er forskerne gået ud fra, at det globale forbrug af CFC-gasserne er vokset med tre procent årligt, hvilket svarer til halvdelen af den gennemsnitlige årlige vækst i 70'erne. Herefter lod de tiden rulle fra 1975 til 2065.

I det simulerede år 2020 er den globale ozon-mængde faldet med 17 procent.

Det ultraviolette index om sommeren, som bruges til at advare folk om hvor kraftig sollyset, vokser til det tredobbelte i scenariet.

I det simulerede år 2040 er den globale ozon-koncentration faldet under 220 DU, hvilket svarer til det niveau, som pt er typisk for ozonhullet over Antarktis. Det er et dramatisk fald set i forhold til, at det globale ozonniveau i 1974 var 315 DU.

DU er forkortelsen for de såkaldte Dobson Units, der der er den enhed, man bruger til at angive en bestemt ozon-koncentration.

UV-indexet ved middagstid på en typisk sommerdag i 2040 ligger på 15, hvor et niveau på 10 i dag regnes for at være ekstremt. Opholder man sig ude i solen i ti minutter på sådan en dag, vil man allerede blive forbrændt.

I 2050 sker der noget meget dramatisk over troperne i den simulerede verden: ozonkoncentrationen i stratosfæren kollapser til nul i en proces meget lig den, der har skabt ozonhullet over Antarktis.

Beslutningen var rigtig

Mod simuleringens slutning i 2065 falder det globale ozonniveau yderligere til 110 DU, hvilket svarer til et fald på 67 procent i forhold til 1970'erne. Over polerne svinger ozon-niveauet mellem 50 og 100 DU hvor niveauet i 60'erne lå på mellem 300 og 500 DU.

Samtidigt fordobles intensiteten af den ultraviolette stråling ved Jordens overflade, mens intensiteten ved bestemte bølgelængder stiger med en faktor 10.000.

»Vores simuleringer viser os en verden, der er betydeligt værre, end hvad vi havde forestillet os. Det kan godt være, at de faktiske størrelser ikke er 100 procent rigtige, men resultaterne dokumenterer med al tydelighed, hvad der ville være sket, hvis ikke vi havde grebet ind,« siger atmosfærekemiker Richard Stolarski fra NASA, der også har været med til at gennemføre undersøgelsen.

Der ville have opstået et stort ozonhul over den nordlige himmelkugle i 2020'erne, hvis ikke man havde grebet ind.

»Vi har simuleret den verden, som vi undgik med Montreal protokollen, og det er en verden, som vi skal være glad for, ikke blev til virkelighed,« slutter han.

Ozon er Jordens naturlige solcreme, der absorberer og afskærmer det meste af den indkommende ultraviolette stråling fra Solen, og som beskytter alle livsformer mod mutationer på DNA'et.

Ozon dannes naturligt ved en fotokemisk proces i de øverste atmosfærelag, hvor Solens ultraviolette stråling splitter iltmolekyler (O2) op i individuelle atomer O, hvorefter den samler dem i enheder af tre (O3).

I takt med, at det spreder sig ud over hele kloden via vindene i de øverste atmosfærelag, bliver ozonen langsomt nedbrudt af naturligt forekommende gasser i atmosfæren. Det er et system i naturlig balance.

I 1928 begyndte man imidlertid at bruge CFC-gasser, der blev brugt overalt i f.eks. køleskabe og som drivgas i sprayflasker eller som rensemidler. Da gasserne var inaktive ved jordoverfladen troede man umiddelbart at gasserne var harmløse. Men i 70'erne viste det sig, at gasserne var forholdsvist aktive, så snart de nåede op til området mellem 10 og 50 kilometer op i atmosfæren.

Uheldigvis er det netop i dette lag, at omkring 90 procent af atmosfærens indhold af ozon hober sig op. Den ultraviolette stråling splitter CFC-gasserne op i chlor og brom, som begge nedbryder ozon-molekylerne.

Videnskab.dk Podcast

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


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab 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 om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.