Naturlig ozonnedbrytning i polarområden
Ozonskiktet skyddar från solens skadliga strålar. Att industriellt framställda ämnen som freoner bryter ner ozon är välkänt. Det som är mindre känt är att det finns naturliga ämnen som bidrar till ozonnedbrytning. Den största källan till naturligt producerade ozonnedbrytande ämnen finns i havet.
– Havsisen är en viktig källa för naturliga ozonnedbrytande ämnen som sedan hamnar i atmosfären, säger Anna Granfors vid Göteborgs universitet.
Hon har genomfört forskningsstudier under polarvintern, utvärderat data från tre expeditioner till Antarktis och dessutom utfört en fältstudie i Arktis.
– De mest förvånande resultaten var de höga halter av ozonnedbrytande ämnen som uppmättes vintertid i ytskiktet av den nybildade isen, säger Anna Granfors vid Institutionen för kemi och molekylärbiologi.
De ozonnedbrytande ämnen bildas troligen genom kemiska reaktioner på isens yta, en bildningsmekanism som inte rapporterats tidigare.
– De ozonnedbrytande ämnena produceras av islevande mikroorganismer och transporteras genom kanaler i isen för att sedan nå luften och hamna i atmosfären, säger Anna Granfors.
Alger och mikroorganismer bildar ämnen som bryter ned ozon
Ozonskiktet, som finns på cirka 20-25 km höjd ovanför markytan, skyddar växter och djur från solens skadliga strålar och är en förutsättning för livet på jorden. Ozon är också en viktig del av kemin i atmosfären närmare markytan (troposfären).
Alger och mikroorganismer i havet och i havsisen bildar flyktiga kolväten (halokarboner). När de bryts ner av solljus i atmosfären bildar de reaktiva halogener (brom och jod) som deltar i en mängd reaktioner, varav den viktigaste är nedbrytning av ozon.
På våren, när ljuset återvänder till polarområdena har man märkt att det sker en ”bromexplosion” där nedbrytning av ozon i troposfären går oerhört fort. Undersökningar har visat att denna snabba ozonnedbrytning ofta sker ovanför havsisen.
– Man vet att brom som frigörs från havssalt bidrar till detta fenomen, men vi tror att också halokarboner kan spela en roll här. Speciellt intressant är den nybildade vinterisen där vi hittade de högsta halterna av halokarboner. Eftersom ämnena finns i isytan är transportvägen till atmosfären kort.
Få undersökningar gjorda
Det har tidigare hittills gjorts mycket få undersökningar som behandlar halokarboner och havsis.
Dagens globala klimatmodeller visar att jorden förändras och det förutspås att förändringarna kommer att stå sig åtminstone i några hundra år framöver.
– De direkta konsekvenserna är flera, bland annat kommer polarisarna att minska i både utbredning och tjocklek. I Arktis har andelen tunnare is ökat med 20 procent de senaste 30 åren på bekostnad av den fleråriga tjockare isen. Vad dessa förändringar får för konsekvenser för de ämnen som har sin källa i havet och påverkar vår atmosfär vet vi ännu väldigt lite om.
Avhandlingen: Biogenic Halocarbons in Polar Sea Ice
