Forskere har fundet uventet sammenhæng mellem opvarmningen i Arktis og hullet i ozonlaget
Forskerne har afdækket et overraskende forhold mellem ozon-nedbrydende drivhusgasser og den hurtige nedsmeltning af Arktis.
Klimaforandringer Arktis økosystemer Montreal Protokollen CO2 ozonnedbrydende stoffer kemikalier klimamodeller CFC simuleringer arktisk forstærkning polar forstærkning

Temperaturen stiger hurtigere i Arktis end noget andet sted på kloden. Vand- og kloakrørerne springer om vinteren i mange arktiske byer som følge af forskydninger eller bevægelser i jorden . (Foto: Shutterstock)

Temperaturen stiger hurtigere i Arktis end noget andet sted på kloden. Vand- og kloakrørerne springer om vinteren i mange arktiske byer som følge af forskydninger eller bevægelser i jorden . (Foto: Shutterstock)

Partner The Conversation

Videnskab.dk oversætter artikler fra The Conversation, hvor forskere fra hele verden selv skriver nyheder og bringer holdninger til torvs

En af de allertidligste klimamodeller for de menneskeskabte klimaforandringers effekt på kloden viste, at den arktiske opvarmning ville ske to til tre gange hurtigere end det globale gennemsnit.

40 år senere kan vi med egne øjne se denne arktiske forstærkning (også kaldet polar forstærkning, red.)

Den rekordhøje opvarmning i Arktis samt det dramatiske fald i mængden af hav-is har alvorlige konsekvenser for områdets følsomme økosystemer.

Men hvorfor sker opvarmningen hurtigere i Arktis end i troperne eller på de midterste breddegrader?

Vi ved, at det til dels skyldes små koncentrationer af forskellige meget kraftige ozonnedbrydende drivhusgasser, for eksempel ChlorFluorCarboner (CFC-er).

CFC blev kaldt 'vidundergasser'

Ozonlaget er det beskyttende lag i stratosfæren, der ligger cirka 20 til 50 kilometer over ordens overflade, og som absorberer Solens skadelige ultraviolette stråling.

Ozonnedbrydende stoffer er kraftige drivhusgasser, som er kendt for deres ødelæggende effekt på ozonlaget. Stofferne, syntetisk fremstillede kemiske forbindelser, blev opfundet i 1920'erne og udråbt som 'vidundergasser'. De blev brugt som kølemidler, opløsningsmidler, drivmidler og emballeringsmaterialer i køleskabe og klimaanlæg. 

Det var først i 1980'erne, da forskere opdagede et hul i ozonlaget over Antarktis, at de indså det fulde omfang af kemikaliernes ozonnedbrydende effekt.

Aftale har reduceret udledning af CFC-er til næsten nul

I 1987 forpligtede 197 lande sig til at udfase brugen af ozonnedbrydende stoffer, da de underskrev en rammekonvention - Wien-konventionen til beskyttelse af ozonlaget - samt en tilhørende protokol - Montrealprotokollen.

Den internationale aftale har reduceret udledningen af CFC-er til næsten nul, men gendannelsen af ozonhullet er sket langsommere, fordi CFC-erne forbliver i atmosfæren i flere årtier.

Som følge af de ozonnedbrydende stoffer i ozonlaget har klimaforskere, der gransker kemikaliernes og deres effekt på klimaet, fokuseret på konsekvenserne af ozonnedbrydningen.

Konsekvenserne af selve de ozonnedbrydende stoffer er ikke blevet studeret nærmere, fordi forskerne typisk har anset dem for værende mindrealvorlige som følge af de meget små koncentrationer af gasserne i atmosfæren.

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde.

Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Eksperimenter med klimamodeller

Mine kollegaer og jeg ville gerne forstå, hvilken effekt de ozonnedbrydende stoffer har haft på opvarmningen fra 1995 to 2005.

Vi valgte netop denne tidsperiode for at fange den hastige stigning af ozonnedbrydende stoffer i atmosfæren over tid.

Siden starten af 2000'erne er den atmosfæriske koncentration faldet.

Klimaforskerne benytter blandt andet computermodeller af Jorden, der afdækker forskellige fænomeners effekt som eksempelvis vulkanudbrud eller  metans effekt på lufttemperaturen, nedbørsmængden, havcirkulationsmønstrene og så videre.

Første gang de ozonnedbrydende stoffers effekt er blevet isoleret

For at udforske de ozonnedbrydende stoffers bidrag til opvarmningen i slutningen af det 20. århundrede kørte vi en klimamodel for perioden 1955-2005.

  • Den ene simulering inkorporerede alle de forskellige historiske klima-drivers - både dem, der fyrer op under klimaet, som CO2, metan, nitrogenoxid samt ozonnedbrydende stoffer, og stoffer, der har en afkølende effekt på klimaet, som vulkansk askepartikler.
     
  • Den anden simulering inkorporerede alle de historiske klimadrivers undtagen de ozonnedbrydende stoffer.

Det er første gang, de ozonnedbrydende stoffers effekt er blevet isoleret; eksperimenter med klimamodeller samler typisk alle drivhusgasserne i én. 

En sammeligning af de to simuleringer afslørede, at den globale opvarmning blev reduceret med en tredjedel og den arktiske opvarmning halveret, når de ozonnedbrydende stoffer ikke blev inkorporeret i simuleringen.

Arktisk forstærkning

Hvorfor har de ozonnedbrydende stoffer så stor effekt, når de kun findes i så små atmosfæriske koncentrationer?

Det er der tre årsager til:

  1. Vi har længe vidst, at kemikalierne er meget kraftige drivhusgasser.
     
  2. Opvarmningen fra CO2 blev delvist udlignet af afkøling fra partikler i atmosfæren, hvilket betød, at CFC-gasserne og andre ozonnedbrydende stoffer fik mulighed for at bidrage signifikant til opvarmningen.
     
  3. Når det gælder arktisk forstærkning, ved vi, at fænomenet stammer fra såkaldte feedbackmekanismer i klimasystemet, der forstærker opvarmningen

Det var netop det sidste, vi så, i vores simuleringer. I simuleringen uden de ozonnedbrydende stoffer var de klimatiske feedbackmekanismer svagere end i simuleringer, der inkluderede dem, hvilket resulterede i mindre arktisk forstærkning.

Målet med vores videre forskning er at afdække, hvorfor feedbackmekanismerne varierer. 

Vi skal handle nu

I mellemtiden demonstrerer vores forskningsarbejde tydeligt den markante effekt, de ozonnedbrydende stoffer har på klimaet i Arktis.

Landene, som underskrev Montreal Protokollen for 30 år siden, tænkte ikke på klimaforandringerne, men forskning (blandt andet vores) understreger aftalens betydning for at afbøde den fremtidige opvarmning, når koncentrationen af de ozonnedbrydende stoffer vil falde over tid.

Når det er sagt, vil den fremgang, vi vil opnå gennem Montrealprotokollen, hurtigt drukne, med mindre vi reducerer udledningen af C02 i de kommende årtier.

Det er afgørende, at vi skrider til handling, så vi kan beskytte Arktis og vores allesammens klode.

Karen Smith modtager støtte fra USA's National Science Foundation. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.

 
 

The Conversation

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Se den nyeste 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.


Videnskab.dk Podcast

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


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og her kan du læse mere om billedet herunder, der viser tegn på en planets fødsel. Det gule knæk i midten menes at være stedet, hvor planeten er under dannelse.