Første sikre bevis: Nu heler ozonlaget
Ozonlaget skærmer alt liv mod Solens ødelæggende UV-stråler, og nu findes det første sikre bevis for, at ozonlaget er ved at heles. Sejren skyldes et globalt forbud mod freon, men der er stadig årtier, inden ozonlaget er helt rask.
Ozonlaget hullet mindre Montreal Protokollen virker færre freon-gasser CFC-gasser tykkere ozon

Nyt studie viser, at ozonlaget er ved at heles, og ozonhullet over Antarktis skrumper. (Foto: Shutterstock)

Tilbage i midten af 1980'erne stod kloden overfor en ekstremt alvorlig trussel.

»Ozonlaget ville blive så udtyndet, at livet på Jordens overflade ville være ophørt med at eksistere i løbet af 100 år, hvis det fortsatte‚« fortæller seniorkonsulent Niels Larsen ved DMI (Danmark Meteorologiske Institut).

Den største menneskeskabte forurening af atmosfæren, der nogensinde var målt, viste, at de industrialiserede lande havde pumpet gasser ud, der var i fuld gang med at destruere klodens beskyttende ozon-lag, som skærmer alt levende mod Solens destruktive, ultraviolette (UV) stråler.

Opdagelsen førte til, at lande verden over i 1987 underskrev Montreal-protokollen med det formål at stoppe udledningen af de ozon-nedbrydende gasser fra freon, der især blev brugt i køleskabe og spray-dåser.

Nu, tre årtier senere, er der endelig godt nyt - et internationalt forskerhold har netop opdaget det første sikre bevis for, at planen virker.

»Ozonlaget er nu begyndt at hele over Antarktis,« siger en af lederne bag det nye studie, lektor Anja Schmidt ved University of Leeds, England.

»Vores arbejde viser, at Montreal Protokollen er en succes, som har givet en løsning på et globalt miljøproblem.«

Ozonlaget hullet mindre Montreal Protokollen virker færre freon-gasser CFC-gasser tykkere ozon

Den største menneskeskabte forurening af atmosfæren, der nogensinde var målt, viste i 1980'erne, at de industrialiserede lande var i ved at destruere klodens beskyttende ozonlag, som skærmer alt levende mod Solens destruktive, ultraviolette (UV) stråler. Nu, tre årtier senere, er der endelig godt nyt. (Foto: fra den videnskabelige artikel i Science)

Hullet i ozonlaget er skrumpet

Med data fra vejrballoner og satellitter har Anja Schmidt og hendes kollegaer analyseret ozonlagets udvikling fra 2000 til 2015.

Resultatet viser, at hullet i ozonlaget over Antarktis er skrumpet med et areal svarende til 100 gange Danmark, og samtidig er ozonlaget blevet tykkere.

»Det er et virkelig godt og gennemarbejdet studie, og det er første gang man ser en egentlig genopretning i den samlede tykkelse af ozonlaget over Antarktis,« siger Niels Larsen, som ikke har deltaget i forskningen.

»Vi har længe vidst, at Montreal Protokollen har virket på koncentrationen af de ozon-nedbrydende stoffer, men vi har hele tiden ventet på, om den også ville virke på ozonlaget. Og det ser vi nu.«

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.

Ozonhullet over Antarktis rystede verden

Hvert år sidst i august begynder et hul at dannes i ozonlaget over Antarktis, når foråret sætter ind, og Antarktis kommer ud af sin kolde mørke vinter. Hullet når sin fulde udbredelse i begyndelsen af oktober.

Da ozonhullet første gang blev beskrevet i 1985, rystede det verden, fordi det var en gigantisk, menneskeskabt katastrofe, som potentielt truede alt liv på Jorden.

Ozonlaget 15-40 km oppe i stratosfæren optager nemlig Solens UV-stråler, der kan ødelægge arvematerialet hos alt levende og er hovedårsag til hud- og modermærkekræft, der har været i kraftig stigning de sidste 30 år.

Hvis ozonlaget tynder for meget ud, kan der potentielt slippe så mange UV-stråler igennem atmosfæren, at livsbetingelserne på jordoverfladen bliver umulige for mennesker, dyr og planter.

LÆS OGSÅ: Hullet i ozonlaget er nu større end Nordamerika

Ozonlaget hullet mindre Montreal Protokollen virker færre freon-gasser CFC-gasser tykkere ozon

Gasser fra freon, CFC-gasserne, har siden Anden Verdenskrig været vidt udbredte i køleskabe og spraydåser, men formålet med Montreal Protokollen var at standse den skadelige udledning. (Foto: Shutterstock)

Freon-gasser nedbryder ozon

Opdagelsen af ozonhullet førte derfor til Montreal Protokollen med hensigten at forbyde alle klorofluorocarbon (CFC)-molekyler, også kaldet freon-gasser, som siden Anden Verdenskrig var blevet vidt udbredte i køleskabe og spraydåser.

CFC-gasserne nedbryder ozon i stratosfæren. Det sker i tilstedeværelse af lys, og når temperaturen er lav nok til at danne skyer i stratosfæren omkring polerne, hvilket er grunden til, at ozonhullet først vokser frem med det sydpolare forår.

Skyerne giver en partikeloverflade, hvor kloret fra CFC-gasserne kan indgå i kemiske reaktioner.Tilsvarende kan vulkanudbrud også give små, atmosfæriske partikler med en overflade, hvor kemien kan forløbe.

I denne video får du forklaret, hvad der sker, når CFC-gasserne møder ozonlaget. (Video: HerrPingui)

Montreal Protokollen har bremset CFC-stofferne

Med Montreal Protokollen blev tilførslen af CFC-stofferne bremset og er faldet, siden det var på sit højeste niveau i 1990'erne.

Stofferne nedbrydes dog kun langsomt over mange årtier, så forskerne har spændt fulgt udviklingen for at se, hvornår tiltaget slog igennem i ozonlaget, eller om der måske var andre faktorer, som spillede ind.

Man forventer at se ozonlaget komme sig i tre trin:

  1. Først med langsommere vækst af ozon-hullerne over Antarktis og Arktis
     
  2. Så en stilstand, hvor ozon-tabet stopper
     
  3. Til sidst en heling, hvor ozon øges i takt med, CFC-gasserne falder.

»Der har tidligere været tegn på bedring i de øverste lag af ozonlaget, men ikke i den samlede tykkelse. Det er første gang, vi ser det, siden problemet viste sig i midten af 1980'erne,« siger Niels Larsen og fortsætter:

»Sidste år i 2015 var ozonhullet rekordstort, og det såede tvivl om, hvorvidt helingen nu også var i gang.«

Men nu skulle den være god nok.

LÆS OGSÅ: Ozonlaget er ved at komme sig

Har målt ozonlaget i september

For at studere udviklingen i ozonlaget har forskerne brugt en lidt anden tilgang end traditionelt.

Hvor de fleste forskere hidtil har studeret ozonlaget i oktober, når ozonhullet over Antarktis er fuldt dannet, har forskerne i stedet set på ozonlaget i september, mens hullet er ved åbne op.

»Det er egentlig meget fornuftigt, fordi der er meget store variationer i ozonlaget fra år til år, men i september er der ikke så meget røre i den som i oktober,« siger Niels Larsen.

Atmosfærens kemi er en kompleks affære, der påvirkes af mange andre faktorer end lige koncentrationen af CFC-gasserne, inklusiv temperaturen i stratosfæren, vindsystemernes cirkulation og opblanding samt partikler fra vulkanudbrud, så år for år varierer tallene meget.

Set over længere tid kan man dog se en tendens.

LÆS OGSÅ: Lattergas er ozonlagets nye fjende

Ozonlaget hullet mindre Montreal Protokollen virker færre freon-gasser CFC-gasser tykkere ozon

Hvert år sidst i august begynder et hul at dannes i ozonlaget over Antarktis, men som følge af Montreal Protokollen er hullet i dag begyndt at skrumpe. Samme positive effekt kan dog stadig ikke ses i Arktis, men forskerne forventer, den kommer. (Foto: Shutterstock)

Bruger vejrballoner og satellitmålinger

I studiet har forskerne brugt ozonmålinger taget fra vejrballoner og satellitter, målinger af svovldioxid-partikler fra vulkanudbrud samt meteorologiske ændringer i temperatur og vind, der kan flytte ozonhullet frem og tilbage.

De har fundet, at ozonhullet i september er skrumpet 4,1-4,5 millioner kvadratkilometer i løbet af 15 år. Fra at være 25 millioner kvadratkilometer i år 2000 til at være cirka 20 millioner kvadratkilometer i 2015.

Det svarer til, at ozonhullet er skrumpet cirka 100 gange Danmarks areal eller to gange Grønlands. 

Samtidig kan forskerne se, at der har været en årlig heling i ozonsøjlen på 2,5 Dobson enheder (DU), som er et udtryk for tykkelsen af ozonlaget.

I 1985 var ozonlaget faldet fra 300 til under 200 DU, men de sidste 15 år er det altså tyknet med 2,5 DU om året.

LÆS OGSÅ: Årsagen til mystisk svind i ozonlaget over Arktis er fundet

Ozonlagets heling sker i takt med færre CFC-gasser

Med andre ord kan forskerne nu vise, at ozonhullet både opstår langsommere og er begyndt at hele i sin tykkelse.

En vigtig pointe i den forbindelse er, at helingen følger den takt, man ser i faldet af koncentrationen af CFC-gasser.

»Det understreger Montreal Protokollens succes,« siger Anja Schmidt.

Ozonlaget hullet mindre Montreal Protokollen virker færre freon-gasser CFC-gasser tykkere ozon vulkaner

Vulkanudbrud forsinker ozonlagets heling. Ifølge det nye studie hang det rekordstore hul i ozonlaget i 2015 sammen med, at et udbrud fra vulkanen Calbuco i Chile (billedet), dæmpede helingen med hele 50 procent. (Foto: Shutterstock)

Vulkaner forsinker helbredelsen

Anja Schmidt forsker desuden i vulkaners påvirkninger af atmosfæren og er særligt begejstret for den del af studiet.

Hun og kollegaerne har nemlig for første gang målt, at vulkanudbrud forsinker ozonlagets heling, ligesom de har vist, at helingen i gennemsnit i perioden er dæmpet med 10 procent om året.

De har fundet, at det rekordstore hul i ozonlaget i 2015 hang sammen med et chilensk vulkanudbrud - Calbuco - som dæmpede helingen med hele 50 procent.

Uden det udbrud og et andet i 2011 beregner forskerne, at ozonhullet allerede ville have været 1-4,4 millioner kvadratkilometer mindre.

»Det er meget spændende og overraskende, fordi vi hidtil har vidst, at vulkanudbrud principielt kunne føre til ozonnedbrydning, men nu kan vi sætte tal på og vise, at selv ret små vulkanudbrud er en del af ligningen, ved at de giver en indsprøjtning af partikler i atmosfæren,« siger Anja Schmidt.

LÆS OGSÅ: Ny simulering viser effekten af et nedbrudt ozonlag

Godt nyt, men stadig langt igen

Så langt så godt. Montreal protokollen har den ønskede effekt på ozonlaget, som er ved at blive genoprettet, i hvert fald over Sydpolen.

Men problemet er ikke løst.

»Vi har endnu ikke set den helende effekt over Arktis, men vi forventer, at det kommer,« siger Niels Larsen og forklarer, at de årlige ozon-udsving i Arktis er endnu større, så det kan være svært at se en effekt der endnu.

De ozonnedbrydende stoffer er så længe om at nedbrydes og forsvinde fra atmosfæren, at forskerne siger, vi skal helt frem til midten af dette århundrede, før ozonlaget er tilbage på niveauet, inden den menneskeskabte forurening nedbrød det.

Dertil kommer, at de globale klimaforandringer også kan påvirke ozonlaget, hvorfor det er nødvendigt at følge med i processen og se, om ozonlaget nu også fortsætter den positive udvikling.

Indtil videre peger forskerne på det opløftende i, at klodens nationer (næsten alle) har stået sammen om at rydde op efter os selv.

Samtidig er ozonhullet en kraftig påmindelse om, at vi mennesker er i stand til at skade hele Jordens biosfære.

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 nyt om fusionsenergi, som DTU med forsøgsreaktoren på billedet nedenfor - en såkaldt tokamak - nu er kommet lidt nærmere.


Det sker