Ozonhullet er langsomt, men sikkert ved at lukke sig

De senere år er det gået frem og tilbage for ozonhullet over Antarktis, som er det mest synlige eksempel på den skadelige virkning, CFC-gasser har på ozonlaget, der beskytter Jorden mod skadelig ultraviolet stråling.

Årsagen er, at hullets størrelse er bestemt af et kompliceret samspil mellem en række naturlige forhold i stratosfæren og de ødelæggende gasser med meget lang levetid, som blev udledt i mange år, indtil et forbud blev indført i 1989.

Men det går den rigtige vej. Det viser ikke kun den overordnede trend på ozonhullets størrelse, men også den første direkte måling af mængden af klor over Antarktis, som er katalysator for nedbrydningen af ozon (O3) til almindelige iltmolekyler (O2).

Faldende niveau af uorganisk klor

I en artikel i Geophysical Research Letters beretter amerikanerne Susan Strahan fra Universities Space Research Association og Anne Douglas fra Nasa Goddard Space Flight Center, at indholdet af uorganisk klor falder med 0,8 pct. om året, og dette fald er fuldstændigt korreleret med trenden for ozonhullets størrelse.

De to forskere baserer deres konklusion på data fra perioden 2004-2016 opsamlet med Microwave Limb Sounder på Nasas Aura-satellit.

Den første direkte måling

For udenforstående er det mest overraskende måske, at dette er den første direkte måling af koncentra­tionen af klor i ozonhullet.

Når der ikke tidligere har foreligget sådanne data, skyldes det, at det er helt umuligt med de nuværende satellitter at bestemme koncentrationen af klorforbindelser, der er aktive i den periode, nedbrydningen af ozon finder sted.

Det sker, når forårssolen skinner over Antarktis i slutningen af september og kan slå klor-atomer fri fra gasserne, og når kraftige vinde isolerer luften over det centrale Antarktis fra den omgivende atmosfære.

Derfor har Strahan og Douglas måttet benytte en snedig teknik til at bestemme klorindholdet ud fra de mulige data.

Klorindholdet målt ad omveje

Nøglen hertil er, at når der ikke er mere ozon at nedbryde, så reagerer den frie klor med methan og danner saltsyre (HCl), som dermed bliver et mål for den totale mængde af inorganisk klor. Denne proces opstår typisk i løbet af oktober, og koncentrationen af HCl kan måles med Microwave Limb Sounder.

Ydermere sammenholder de to forskere målingerne af HCl med målinger af lattergas (N2O), idet de to forbindelser opfører sig nogenlunde ens i stratosfæren. Hvis der over tid detekteres mindre og mindre HCl i forhold til N2O, er det en sikker indikation på, at klorkoncentrationen er for nedadgående.

Og det er lige præcis, hvad målingerne viser.

Truslen

Alt indikerer derfor, at ozonhullet langsomt, men sikkert er ved at lukkes – men de lange levetider for CFC-gasser betyder, at det nok i et vist omfang vil være med os de næste 50 år eller måske længere.

Det nøjagtige tidspunkt for hullets forsvinden er også påvirket af, at andre forbindelser end de, der er omfattet af forbuddet i Montreal- protokollen, har betydning.

I en artikel i Science i december pegede Susan Strahan sammen med to andre forskere på, at udledning af stoffer som diklormetan (CH2Cl2), tetraklorkulstof (CCl4) og bromforbindelser, der ikke er omfattet af Montreal-protokollen, kan udskyde lukningen af ozonhullet med cirka 10 år. Hertil kommer, at klimaforandringer kan føre til stigende naturlige emissioner af jod, der kan forlænge ozonhullets levetid ind i det næste århundrede.

Historien om en succes

Til trods for denne usikkerhed er historien om ozonhullet en succes.

Den første observation af hullet blev rapporteret af tre forskere fra British Antarctic Survey i en videnskabelig artikel i Nature i maj 1985.

Her beskrev de, at den atmosfæriske koncentration af ozon om foråret var 40 procent mindre end den gennemsnitlige værdi i årtierne forud.

Det kom som lidt af et chok, selv om forskere allerede i 1970’erne havde gjort sig overvejelser om, at CFC-gasser ville kunne nedbryde ozonlaget. Formodningen havde nemlig indtil da været, at nedbrydningen i midten af 1980’erne stadig ville være næsten umålelig.

Nogle få måneder før var Wiener­konventionen om beskyttelse af ozonlaget blevet gjort færdig på foranledning FN’s miljøprogram, UNEP. Med den foreliggende viden i begyndelsen af 1985 beskrev den blot, at aftalens partnere skulle overvåge ozonlagets tilstand og forske i de processer, der nedbryder det.

Data tilbage fra 1978

De britiske forskere havde målt ozonlaget ved forskningsstationen ved Halley Bay på kanten af Antarktis med et såkaldt Dobson-spektrofotometer. Det baserer sig på et princip oprindeligt udviklet af Gordon Dobson i 1924, hvor man bestemmer ozonkoncentrationen ud fra forholdet mellem den modtagne UVB-stråling (280-315 nm) og UVA-stråling (315-400 nm).

I august 1986 kunne forskere fra Nasas Goddard Space Flight Center følge op, også i Nature, med satellitmålinger med et såkaldt Total Ozone Mapping Spectrometer (Toms).

Disse data gik tilbage til 1978, hvor Nimbus 7 med Toms var blevet opsendt, men Richard Stolarski, der var hovedforfatter til Nasa-artiklen, har senere forklaret, at ingen rigtigt interesserede sig for Toms’ data før de britiske forskeres artikel.

Hurtig handling

Da der allerede var politisk bevågenhed om problemet, kunne man hurtigt skride til handling. Allerede i september 1987 blev Montreal- protokollen færdiggjort med et forbud mod og en udfasning af en lang række skadelige CFC-gasser.

Når det gik så hurtigt, hænger det nok sammen med, at der allerede var udviklet en række brugbare alternativer til CFC, bl.a. som følge af, at mange lande allerede i 1978 forbød CFC som drivgas i sprays.

Når det kniber mere med at skabe international enighed om at begrænse udledningen af drivhusgasser som CO2, hænger det sammen med, at alternativerne til fossile brændstoffer her er stadigt mindre økonomisk attraktive – selv om udviklingen går hurtigt i disse år.

Montreal-protokollen trådte i kraft 1. januar 1989 og er i dag tiltrådt af alle lande på Jorden. Den er uden diskussion den største internationale miljøpolitiske succeshistorie, og de nye målinger og analyser fra Susan Strahan og Anne Douglas bekræfter, at den virker efter hensigten.