Ozonlaget er en integrert del av det som gjør Jorden beboelig. Denne regionen i stratosfæren er ansvarlig for å absorbere størstedelen av solens ultrafiolette stråling, og dermed sørge for at jordiske organismer ikke blir bestrålet. Siden 1970-tallet ble forskere klar over en jevn nedgang i dette laget rundt den sørlige polare regionen, sammen med og en betydelig sesongnedgang. Dette siste fenomenet, kjent som "ozonhullet", har vært et stort anliggende i flere tiår.
Forsøk på å avhjelpe denne situasjonen har fokusert på å kutte bruken av industrielle kjemikalier, som klorfluorkarboner (CFC). Denne innsatsen kulminerte med signeringen av Montreal-protokollen i 1987, som forlangte fullstendig utfasing av ozonreduserende stoffer (ODS). Og ifølge fersk studie fra et team av forskere fra NASA, viser ozonhullet tegn til betydelig utvinning som et resultat.
Studien, med tittelen "Nedgang i antarktisk ozonutslipp og nedre stratosfærisk klor bestemt fra Aura Microbys Limb Sounder Observations", dukket nylig opp i det vitenskapelige tidsskrift Geofysiske forskningsbrev. Studien ble ledet av Susan E Strahan og medforfatter av Anne R. Douglass, to forskere med NASA Goddard's Atmospheric Chemistry and Dynamics Laboratory.
For studiens skyld konsulterte teamet data fra NASAs Aura-satellitt, som har overvåket den sørlige polare regionen siden 2005. Etter å ha blitt lansert i 2004, var formålet med Aura-satellitten å utføre målinger av ozon, aerosoler og nøkkelgasser i Jordens atmosfære. Og i henhold til målingene den har samlet siden 2005, har reduksjonene i bruken av KFK-er ført til 20% reduksjon i ozonnedbrytning.
Enkelt sagt er CFC-er kjemiske forbindelser med lang levetid som består av karbon, klor og fluor. Siden siste halvdel av 1900-tallet har de blitt brukt i en rekke industrielle bruksområder som kjøling (som Freon), i kjemiske aerosoler (som drivmidler) og som løsemidler. Etter hvert stiger disse kjemikaliene inn i stratosfæren der de blir utsatt for UV-stråling og blir brutt ned til kloratomer.
Disse kloratomene spiller ødeleggelse med ozonlaget, hvor de katalyserer for å danne oksygengass (O²). Denne aktiviteten begynner rundt juli på den sørlige halvkule vinter, når solstrålene gir en økning i katalysering av CFC-avledede klor- og bromatomer i atmosfæren. I september (dvs. vår på den sørlige halvkule) topper aktiviteten seg, noe som resulterte på "ozonhullet" som forskerne først bemerket i 1985.
I det siste har statistiske analysestudier indikert at nedbryting av ozon har økt siden. Imidlertid indikerte denne studien - som var den første som brukte målinger av den kjemiske sammensetningen inne i ozonhullet - at ozonnedbrytingen synker. Dessuten indikerte det at nedgangen skyldes nedgangen i CFC-bruken.
Som Susan Strahan forklarte i en fersk pressemelding fra NASA, "Vi ser veldig tydelig at klor fra CFC-er går ned i ozonhullet, og at mindre ozonnedbryting skjer på grunn av det." For å bestemme hvordan ozon og andre kjemikalier i atmosfæren har endret seg fra år til år, har forskere stolt på data fra Aura-satellittenes Microbølgeovn Limb Sounder (MLS).
I motsetning til andre instrumenter som er avhengige av sollys for å få tak i spektra fra atmosfæriske gasser, måler dette instrumentet disse gassene sine respektive mikrobølgeutslipp. Som et resultat kan den måle sporingsgasser over Antarktis i løpet av en viktig tid på året - når den sørlige halvkule opplever vinter og været i stratosfæren er rolig og temperaturene er lave og stabile.
Endringen i ozonnivåene fra begynnelsen til slutten av den sørlige halvkule vinter (begynnelsen av juli til midten av september) ble beregnet daglig ved bruk av MLS-målinger hvert år fra 2005 til 2016. Mens disse målingene indikerte en nedgang i ozontapet, ønsket Strahan og Douglass Å være visse reduksjoner i bruken av KFK var det som var ansvarlig.
Dette gjorde de ved å lete etter tydelige tegn på saltsyre i MLS-dataene, som klor vil danne ved å reagere med metan (men bare når all tilgjengelig ozon er tømt). Som Strahan forklarte:
"I løpet av denne perioden er antarktiske temperaturer alltid veldig lave, så hastigheten på ozonødeleggelse avhenger mest av hvor mye klor det er. Dette er når vi ønsker å måle ozon tap ... I midten av oktober blir alle klorforbindelsene praktisk omgjort til en gass, så ved å måle saltsyre har vi en god måling av det totale klor. "
Et annet hint kom i form av lystgassnivå, en annen lang levetid som oppfører seg som CFC i store deler av stratosfæren - men som ikke er i tilbakegang som CFC. Hvis KFK-er i stratosfæren ville avta, ville det bety at mindre klor ville være til stede sammenlignet med lystgass. Ved å sammenligne MLS-målinger av saltsyre og lystgass hvert år, bestemte de at klornivået gikk ned med omtrent 0,8 prosent per år.
Som Strahan antydet, ga dette en reduksjon på 20% fra 2005 til 2016, noe som var i samsvar med hva de forventet. "Dette er veldig nær det modellen vår spår at vi bør se for denne mengden klornedgang," sa hun. “Dette gir oss tillit til at reduksjonen i ozonnedbrytning gjennom midten av september vist ved MLS-data skyldes synkende nivåer av klor fra CFC-er. Men vi ser ennå ikke en klar reduksjon i størrelsen på ozonhullet fordi det hovedsakelig styres av temperaturen etter midten av september, som varierer mye fra år til år. "
Denne utvinningsprosessen forventes å fortsette etter hvert som CFC gradvis forlater atmosfæren, selv om forskere forventer at en fullstendig utvinning vil ta flere tiår. Dette er veldig gode nyheter med tanke på at ozonhullet ble oppdaget for omtrent tre tiår siden, og ozonnivåene begynte å stabilisere seg omtrent et tiår senere. Som Douglass forklarte, er det trolig ikke en full utvinning før siste halvdel av dette århundret:
“KFK-er har levetid fra 50 til 100 år, så de surrer i atmosfæren i veldig lang tid. Så langt ozonhullet er borte, ser vi på 2060 eller 2080. Og selv da kan det fortsatt være et lite hull. "
Montreal-protokollen er ofte utpekt som et eksempel på effektiv internasjonal klimatiltak, og med god grunn. Protokollen ble truffet tretten år etter at den vitenskapelige konsensus om ozonnedbryting var nådd, og bare to år etter den ganske alarmerende oppdagelsen av ozonhullet. Og i årene som fulgte forble underskriverne forpliktet til sine mål og oppnådde målreduksjoner.
I fremtiden håper man at lignende tiltak kan oppnås mot klimaendringer, som har vært utsatt for forsinkelser og motstand i mange år nå. Men som tilfellet med ozonhullet viser, kan internasjonale tiltak løse et problem før det er for sent.
