Ozonskiktet återhämtar sig inte på våra breddgrader

Ozonskiktet, som skyddar oss från skadlig ultraviolett strålning, återhämtar sig vid polerna. Men oväntade minskningar i andra delar av atmosfären kan förhindra att ozonlagret återhämtar sig på lägre breddgrader, där det finns fler människor.

Ozonskiktet har förtunnats sedan 1970-talet på grund av människors utsläpp av klorfluorkarboner, även kallat freoner. Sedan kemikalierna förbjöds 1987 har delar av ozonlagret återhämtat sig, särskilt vid polerna.

Nu har forskare visat att vid lägre breddgrader, mellan 60°N och 60°S (Stockholm ligger vid 59°N, London vid 51°N), återhämtar sig sannolikt inte stratosfäriskt ozon. Detta på grund av oväntade ozonminskningar i nedre delen av stratosfären. Orsaken är för närvarande okänd.

– Ozon har minskat globalt sedan 1980-talet, men samtidigt som förbudet mot freoner leder till en återhämtning vid polerna verkar det inte stämma för lägre breddgrader, säger professor Joanna Haigh, Granthaminstitutet vid Imperial College London, en av författarna till studien.

– Minskningen i ozon är mindre i dessa regioner än vad vi såg vid polerna innan förbudet, men UV-strålningen är mer intensiv i dessa regioner och fler människor bor där, säger Joanna Haigh.

En orsak till nedgången kan vara att klimatförändringen förändrar mönstret på atmosfärens cirkulation, vilket leder till att mer ozon transporteras bort från tropikerna. En annan möjlig orsak kan vara att mycket kortlivade substanser, som innehåller klor och brom, skulle kunna förstöra ozon i den nedre stratosfären. Bland dessa finns kemikalier som används som lösningsmedel, färgavfall och avfettningsmedel. En kemikalie används till och med vid produktion av en ozonvänlig ersättning för freon.

– Upptäckten att ozonet minskar vid låg latitud är överraskande, eftersom våra nuvarande atmosfäriska cirkulationsmodeller inte förutsäger denna effekt. Mycket kortlivade substanser kan vara faktorn som saknas i dessa modeller, säger William Ball från ETH Zürich, som lett analysen.

Man har tidigare trott att dessa kortlivade substanser inte finns kvar tillräckligt länge i atmosfären för att nå stratosfären och påverka ozonet, men här behövs mer forskning.

Forskarlaget har utvecklat nya algoritmer som kombinerar data från olika satelliter från 1985 och framåt.

Enskilda data har tidigare tytt på en minskning, men avancerade sammanslagningstekniker och tidsserieanalys visar nu en långsiktig trend av minskning av ozon i stratosfären vid lägre höjder och breddgrader.

Daniel Mortlock vid Stockholms universitet och Imperial College London har varit med och utvecklat de statistiska tekniker som användes för att kombinera data från olika instrument:

– En intressant aspekt av det här projektet är att det engagerar många kategorier av forskare – atmosfärsfysiker, astronomer och statistiker. Alla inblandade lärde sig mycket av varandra, säger han.

Undersökningen har genomförts av forskare från Schweiz, Storbritannien, USA, Sverige, Kanada och Finland och innehåller data som samlats in av ett antal satelliter, inklusive NASA:s.

Artikeln:

”Evidence for continuous decline in lower stratospheric ozone offsets ozone layer recovery” i Atmospheric Chemistry and Physics. [https://doi.org/10.5194/acp-18-1379-2018]

För mer information:

Daniel Mortlock, Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, och Imperial College London. Tel: 08-553 785 56, e-post: daniel.mortlock@astro.su.se. (engelska)

Hayley Dunning, Research Media Officer (Natural Sciences), Imperial College London. Tel: +44(0)20 7594 2412, e-post: h.dunning@imperial.ac.uk. (engelska)

Faktaruta:

Ozon bildas i stratosfären på mellan ca 10 och 50 km höjd. Det produceras på tropiska breddgrader och distribueras sedan runt jorden och bildar ett ozonskikt som till stor del finns i den nedre delen av stratosfären. Ozonskiktet absorberar mycket av solens UV-strålning, som, om den når jordens yta, kan skada DNA i växter, djur och människor.

På 1970-talet konstaterades att kemikalier som kallas klorfluorkarboner (CFC), eller freoner, som till exempel används i kyl och aerosoler, förstör ozon i stratosfären. Effekten var värst i Antarktis, där ett ozonhål bildades. Sedan 1987 har CFC fasats ut och nyligen konstaterades de första tecknen på att ozonskiktet över Antarktis förbättras. Den övre stratosfären vid lägre breddgrader visar också tydliga tecken på återhämtning, men inte den nedre, enligt ny forskning.