Det kom som noget af en overraskelse, da to amerikanske og en europæisk satellit i foråret kunne måle et helt usædvanligt stort og dybt ozonhul over Arktis. Ozonlaget beskytter os som bekendt mod Solens ultra-violette stråling, og vi har hidtil været vant til, at ozonhuller er noget, der især findes over Antarktis, hvor der meget passende ikke bor ret mange mennesker.

Et ozonhul over Arktis er en helt anden sag, for der bor faktisk ret mange mennesker i de arktiske egne. Et ozonhul her vil udsætte både mennesker, dyr og planter for en øget ultraviolet stråling fra Solen. Hvis ozonhullet både er dybt og eksisterer i lang tid, kan det udgøre en sundhedsrisiko. Heldigvis er ozonhuller årstidsbestemte, idet de er stærkest om foråret.

Ozonhuller over Arktis er ikke noget nyt, men siden 1997 er der ikke observeret et så dybt ozonhul over Arktis. Årsagen er en usædvanlig langvarig vinter 2010-11, der varede næsten en måned længere end normalt. Ozonhuller dannes, når CFC-gasser trænger op i stratosfæren omkring 15 – 35 km over Jorden. Disse CFC gasser er menneskeskabte, idet de tidligere har været brugt i bla køleskabe, så vi har fået et problem, vi med meget stor sikkerhed selv er skyld i.

Lidt kemi

CFC-gasserne er desværre meget stabile, så selv om vi begyndte at udfase brugen af disse gasser allerede i 1980erne, vil de forblive i stratosfæren mange år endnu. Her bliver gasserne påvirket af solens ultraviolette lys, hvorved der bla dannes saltsyre (HCl) og Chlornitrat (ClNO3). Når vinteren så sætter ind, sætter disse molekyler sig på overfladen af iskrystaller i højtliggende og meget kolde skyer, hvor temperaturen let kan nå ned på – 80 grader.

De højtliggende og meget kolde stratosfæreskyer, hvor de kemiske processer foregår, der fører til nedbrydning af ozonlaget. Foto: JPL/NASA

Derved bliver skyerne hjemsted for kemiske reaktioner, hvorunder der dannes Chlor-molekyler. De venter nu bare på foråret, hvor Solens lys kommer igen og spalter molekylerne i to frie Chlor-atomer. Nu kan ned-brydningen af Ozonlaget begynde, idet et Chlor-atom reagerer med et Ozon-molekyle, der består af tre iltatomer (O3). Resultatet bliver almindelig ilt (O2) og Chloroxid (ClO)

ClO kan nu reagere med et nyt ozonmolekyle med det resultat, at der dannes et nyt frit Chlor-atom og to almindelige iltmolekyler. Den proces kan fortsætte meget længe, så selv en lille smule Chlor kan være meget ødelæggende for ozonlaget.

Har vi et problem ?

NASA har en hel flåde af satellitter, der overvåger Jordens atmosfære, klima og miljø. De flyver i nøje formation, og ozonmålingerne skyldes især to af disse satellitter, Aura og CALIPSO. Desuden har den euro-pæiske Envisat også bidraget. Kilde: NASA

Et helt centralt problem er, om de store ozonhuller over Arktis i 1997 og 2011 skyldes tilfældigheder, eller om de hænger sammen med den globale opvarmning.

Generelt siger klimamodellerne, at når Jorden bliver varmere, så er det de nederste lag af atmosfæren, den såkaldte troposfære, der opvarmes. Derimod vil stratosfæren blive koldere, hvilket fremmer dannelsen af de højtliggende og kolde skyer. Modellerne forudsiger også en forøget cirkulation i stratosfæren, der så vil føre ozon fra troperne op til Arktis, og dermed svække dannelsen af ozonhuller. Så endnu ved vi ikke præcist, om vi ser begyndelsen på et potentielt alvorligt problem.

Vi har også været heldige

Dengang tænkte vi ikke over det, men det var i virkeligheden et enormt held, at det var chlorbaserede og ikke brombaserede gasser, vi ledte ud i atmosfæren. Selv om det er galt nok, at et Chloratom kan nedbryde 100.000 ozonmolekyler, så er det intet mod den skade et Bromatom kan forårsage. De er nemlig omkring 60 gange så effektive til at ødelægge ozon. Vi har faktisk også udledt brombaserede stoffer i atmosfæren, men heldigvis i meget små mængder.

Moralen er vel, at vi undertiden leger med ilden uden at være helt klar over, hvilke katastrofer, vi kan udløse. Derfor er det vigtigt i fremtiden at træffe afgørelser på det bedst mulige videnskabelige grundlag, og her vil satellitmålinger komme til at spille en stadigt større rolle.