Jod kan bremse ozonlagets opsving

Et nyt papir, der kvantificerer små niveauer af jod i Jordens stratosfære, kan hjælpe med at forklare, hvorfor nogle af planetens beskyttende ozonlag ikke heler så hurtigt som forventet.

Papiret udgør et sæt forbindelser, der forbinder luftforurening nær Jordens overflade til ozonødelæggelse meget højere i atmosfæren. At ozon på højere niveau beskytter planetens overflade mod stråling, der kan forårsage hudkræft og beskadige afgrøder.

"Virkningen er måske 1,5 til 2 procent mindre ozon, "sagde hovedforfatter Theodore Koenig, en postdoktor ved CIRES og University of Colorado Boulder, henviser til ozon i den nedre del af ozonlaget, omkring jordens troper og tempererede zoner. "Det lyder måske lille, men det er vigtigt, " han sagde.

Et lidt tyndere ozonlag betyder, at mere UVB -stråling kan komme igennem til Jordens overflade.

Koenigs papir, den første "kvantitative påvisning" af jod i stratosfæren, udgives i denne uge i Procedurer fra National Academy of Sciences , med medforfattere fra CIRES, CU Boulder og andre institutioner.

Kemikalier, der engang blev brugt meget i køling, spraydåser og opløsningsmidler kan æde væk fra Jordens ozonlag. Efter at forskere opdagede det stratosfæriske "ozonhul" i 1980'erne, nationer rundt om i verden underskrev den internationale Montreal -protokolaftale for at beskytte ozonlaget, begrænsning af emission af ozonnedbrydende kemikalier.

"Ozonlaget begynder at vise tidlige tegn på genopretning i den øvre stratosfære, men ozon i den nedre stratosfære fortsætter med at falde af uklare årsager, "sagde Rainer Volkamer, en CIRES -stipendiat, CU Boulder professor i kemi og tilsvarende forfatter til den nye vurdering.

"Før nu, faldet antages at skyldes ændringer i, hvordan luft blander sig mellem troposfæren og stratosfæren. Vores målinger viser, at der også er en kemisk forklaring, på grund af jod fra oceaner. Det, jeg synes er spændende, er, at jod ændrer ozon med lige nok til at give en plausibel forklaring på, hvorfor ozon i den nedre stratosfære fortsat falder. "

Til det nye arbejde, Volkamer og hans kolleger gennemgik data fra flere nylige atmosfæriske forskningskampagner, der involverede U.S.National Science Foundation (NSF) og NASA -forskningsfly, og som omfattede instrumenter, der kunne opsamle bittesmå mængder jod og andre såkaldte halogener i den nedre stratosfære i løbet af dagen. Halogener, som også omfatter klor og brom, er nøglen til ødelæggelse af ozon.

Det har været svært at få data fra denne del af atmosfæren, Sagde Koenig. "Vi vidste, at der var noget jod der, men vi kunne ikke fastsætte tal på det før nu ... Dette er et resultat af teknologisk fremgang:Vores instrumenter blev bare ved med at blive lidt bedre og til sidst, det var nok til at foretage målinger. "

Mængden af ​​jod, de opsamlede i den nedre stratosfære, er lille, ligner at tilføje et par flasker vand til Great Salt Lake. Men jod er ekstremt effektivt til at ødelægge ozon, og, Generelt sagt, mængden forskerne målte er nok til at forklare niveauet af ozonødelæggelse i den nedre stratosfære.

Så hvor kom jod fra? Mærkeligt nok ser det ud til at være et resultat af luftforurening her på overfladen af ​​planeten, de nye vurderingsrapporter.

Ozon på jordens overflade er et forurenende stof, en, der er reguleret i USA og andre steder, fordi det kan skade folks lunger. Og når ozonforurening interagerer kemisk med havets overflade, det kan "trække" naturligt forekommende jod op i atmosfæren. Andre undersøgelser har vist, at i den lavere atmosfære, jodniveauet er stort set tredoblet i koncentration siden 1950.

Noget af det jod gør tilsyneladende det til stratosfæren, hvor det kan udløse ozonnedbrydning, Sagde Koenig. "Dette bør ikke mindske succeshistorien om Montreal -protokollen, men stadig, det er vigtigt. Den nedre stratosfære burde allerede have forbedret sig, ikke blevet værre. "

"Der sker noget, der resulterer i forringelse. Vores hypotese er, at ozon ved overfladen ødelægger ozon i stratosfæren, "Tilføjede Koenig.

Det vil være vigtigt at studere hypotesen mere detaljeret, Sagde Koenig og hans medforfattere. Hvis ozonforureningen på Jordens overflade stiger, for eksempel, kunne det udløse endnu mere nedbrydning af ozonlag i lavere stratosfæren?

Medforfatter Pedro Campuzano-Jost, en CIRES -forsker, sagde, at forskningsprojektets succes til dels skyldes det unikke omfang af NASA's Atom (Atmospheric Tomography) mission, som fløj et forskningsfly over hele kloden; og NSF's CONTRAST (konvektiv transport af aktive arter i troperne) mission, som påviste jodoxidradikaler i stratosfæren.

"Halvdelen af ​​de steder, vi gik, var aldrig blevet prøvetaget før aerosoler, "Campuzano-Jost sagde, og det er den slags muligheder, der fører til nye opdagelser.

Volkamer og hans kolleger håber på med succes at kunne fremlægge en ny mission om at studere jodkemi mere detaljeret, for bedre at forstå fremtiden for Jordens beskyttende ozonlag.