De første målinger af jod i Arktis afslører spørgsmål om luftforurening

Nye målinger af molekylært jod i Arktis viser, at selv en lille mængde af grundstoffet kan nedbryde ozon i den lavere atmosfære.

Dette er overraskende, fordi jod er så sjældent i den arktiske snepakke sammenlignet med dens nære slægtninge og kendte ozon-dræbere, klor og brom. Mindre end én del pr. billion jod er nok til at have en signifikant effekt på ozonkoncentrationen i den lavere atmosfære, ifølge en undersøgelse offentliggjort 5. september in Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Hvor vi bor, luften er forholdsvis ren på grund af ozon. Det er som en Pac-Man af atmosfæren – det hjælper med at opsluge forurening, " sagde Paul Shepson, en Purdue University professor i analytisk og atmosfærisk kemi, der arbejdede på undersøgelsen. "Men det er også giftigt i høje koncentrationer og reguleret af Clean Air Act. Vi har brug for en Goldilocks-mængde af ozon i atmosfæren - ikke for meget, ikke for lidt."

Når solen skinner på sne, der er på eller nær havisen, en kemisk reaktion finder sted, frigivelse af jod, klor og brom ud i atmosfæren. Disse forbindelser er to halogenatomer bundet sammen, og når de reagerer med sollys, de går i stykker for at frigive de to meget reaktive atomer. Tit, disse atomer kolliderer med ozon nær jorden og ødelægger det. De reagerer også med andre forurenende stoffer, som kviksølv, for at hjælpe med at fjerne dem.

Shepsons gruppe tog til snedækkede Barrow, Alaska, den nordligste by i USA, at forsøge at lære mere om den naturlige mængde af ozon i atmosfæren. De troede, det ville se ud, som det gør her, bare uden menneskelig påvirkning, men de fandt ud af, at luften over havisen er unik.

"Der er en del af planeten, som vi ikke forstår særlig godt, og det er den del, der er dækket af havisen. Men havis smelter, " sagde Shepson. "En naturlig proces styrer, hvor meget ozon der er i atmosfæren, og den proces vil sandsynligvis ændre sig dramatisk i polarområderne på grund af klimaændringer."

Der er to slags ozon på jorden:højt oppe (stratosfærisk) og nær jorden (troposfærisk). Stratosfærisk ozon beskytter livet på Jorden mod skadelig stråling, mens troposfærisk ozon understøtter en naturlig rensemekanisme.

Atmosfæren bruger ozon, vanddamp og sollys for at rense sig selv. Imidlertid, der er mindre vanddamp på højere breddegrader, fordi det er koldt, hvilket bremser den naturlige rengøringsmekanisme. I områder dækket med havis, den mærkelige kemi, der involverer halogener frigivet af salt is, skaber en anderledes rensemekanisme; hvis havis fjernes af klimaændringer, denne mekanisme kunne forsvinde. Mens mennesker fortsætter med at udforske og udvikle den arktiske region på jagt efter olie og gas, atmosfærens evne til at befri sig for forurenende stoffer bliver stadig vigtigere.

Selvom for lidt ozon kan være dårligt, for meget kunne være endnu værre. Langtidseksponering for det forurenende stof, som også er en drivhusgas, kan føre til astma og permanent lungeskade.

Den globale fordeling af ozon er et andet truende spørgsmål for videnskabsmænd. Den lever i atmosfæren i flere uger, hvilket betyder, at den kan transporteres over lange afstande. Dermed, mere ozon i Arktis kan betyde mere ozon på lavere breddegrader. Uden havis, baggrunds-ozonniveauerne i Arktis vil sandsynligvis stige, gør det sværere at kontrollere ozon i forurenede miljøer.

At forstå de processer, der regulerer ozon i atmosfæren, vil hjælpe forskerne med at skabe bedre klimamodeller og, på tur, bedre luftkvalitetsmodeller.

"Denne form for videnskab handler om at have en krystalkugle. Vi ønsker at forudsige planetens fremtidige tilstand, og atmosfæren er en vigtig del af det, " sagde Shepson.