Klimamodellerne skal opdateres: Forskere opdager kemiske processer i den arktiske luft, der påvirker atmosfæren over Europa og USA

Når køerne i staldene bøvser, udleder de metan. Det samme sker, når vi producerer naturgas – og også vores lossepladser står og damper metan ud i atmosfæren.

Det er et problem, for metan er en klimagas, som medvirker til, at temperaturen på Jorden stiger. Faktisk holder metan på 80 procent mere varme, end CO₂ gør. 

Heldigvis bliver metan hurtigt nedbrudt i atmosfæren. Molekylerne lever kun i 8 år, før kemiske processer i luften uskadeliggør dem, eller de nedbrydes i jorden.

Men måske skal vi til at justere det tal. I hvert fald i Europa og Nordamerika.

Ny forskning viser nemlig, at klimamodellerne har overestimeret, hvor meget ozon der er i luften. Ozon er afgørende for de kemiske processer, der nedbryder metan. Det fortæller professor Henrik Skov fra Institut for Miljøvidenskab på Aarhus Universitet, som er en af forskerne bag de nye resultater.

- Vi har opdaget, at niveauet af ozon er lavere over Europa og Nordamerika, end vi tidligere troede. Ozon spiller en vigtig rolle i forhold til at nedbryde metan. Vi er derfor nødt til at lave vores atmosfæriske modeller om, siger han.

Ozon på godt og ondt

De fleste af os har nok hørt om hullet i ozonlaget. Når ozon befinder sig i stratosfæren, beskytter det os mod solens uv-stråler. Uden ozonlaget ville mennesker ikke kunne leve på Jorden. Når ozon er i troposfæren, som er området fra jordoverfladen og op til 10 kilometers højde, spiller det en anden rolle. Rammes ozonen her af solens stråler, omdannes det til blandt andet til hydroxyl-radikaler (OH). Det er hydroxyl, som er med til at nedbryde metan. Ozon fungerer desuden som en drivhusgas i troposfæren. På linje med CO2, metan og lattergas holder ozon på jordens varme. For meget ozon i troposfæren er derfor heller ikke godt.  Hvis vi indånder for meget ozon, gør det desuden vores celler i lungerne mere modtagelige overfor virus og infektioner. Ozon gør også, at vi optager mindre ilt og derfor lettere bliver forpustet.

Baseret på målinger fra Grønland

Det er målinger fra Aarhus Universitets forskningsstation Villum Research Station, der ligger i det allernordligste Grønland, som har været med til at afsløre, at noget er skævt ved modellerne.

Heroppe måler forskerne på en masse af de stoffer, der er i atmosfæren. Herunder ozon.

- Vi har målt ozon-niveauerne over Arktis i mere end ti år. Det gør vi, fordi vi ved, at ozon spiller en vigtig rolle i forhold til den globale opvarmning, siger Henrik Skov og fortsætter:

- Men vi har også gennem vores forskning heroppe opdaget, at niveauet af ozon er styret af en række andre faktorer. En af dem er jod. Jo mere jod, der er i luften, desto lavere er niveauet af ozon. Jod nedbryder nemlig ozon.

I takt med at isens sammensætning i Arktis ændrer sig, kommer der mere jod ud i atmosfæren. Isen bestod tidligere af gammel is, som har været permanent frosset i årevis, men nu er der næsten udelukkende et-årig is. 

Saltvand indeholder jod, men når havvand fryser, skubbes joden ud af isen og optages i luften. Når store mængder ny is fryser hvert eneste år, sendes mere jod ud i atmosfæren.

- En større og større del af den is, der lægger sig om vinteren i Arktis, er ny is. Den flerårige is forsvinder, og det betyder, at der frigives mere jod. Og det påvirker altså ozon-niveauet.

Kemiske processer i atmosfæren

Der foregår en masse kemiske processer i atmosfæren. Processer, der er afhængige af og påvirker hinanden. På den måde kan en enkelt ændring – eksempelvis at der frigives mere jod til atmosfæren, føre til en kaskade af effekter. Jod nedbryder ozon, så det ikke bliver omdannet til hydroxyl, som derfor ikke kan nedbryde metan. Jod er ikke det eneste stof, der påvirker dette kredsløb. Også brom og klor nedbryder ozon. Det er med andre ord et stort og komplekst system, og derfor er forskerne løbende nødt til at justere deres atmosfære-modeller.

Troede det kun var arktisk fænomen

Indtil nu troede forskerne, at jod fra den smeltede is kun påvirkede ozon-niveauet i Arktis. Men de nye resultater viser et helt andet billede, forklarer Henrik Skov.

- Niveauet af ozon er ikke stabilt hen over et år. I Arktis er det højest om vinteren. Når forårssolen kommer, og isen begynder at smelte, falder det. 

- Det fald ser vi ikke blot i det arktiske område. Helt ned i det kontinentale Europa, kan vi se en påvirkning af ozon-niveauet. Ikke lige så voldsomt som over Grønland, men alligevel med adskillige procent.

Faldet i ozon har en påvirkning på, hvor meget metan, der bliver nedbrudt. Derfor er niveauet af ozon vigtigt for vores forståelse af klimaforandringerne og for, hvor meget bestemte mængder af udledt metan betyder for den globale opvarmning.

- Det kan have en betydning for de udregninger. Måske er vi nødt til at reducere udledningen af metan endnu mere for at mildne klimaforandringerne. Det vil de opdaterede modeller med tiden vise, slutter han.

Bag om forskningen

Studietype: Matematisk modellering

Ekstern finansiering: Studiet er finansieret af EUs Horizon 2020-program samt Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Interessekonflikter: Forskerne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.

Link til den videnskabelige artikel: Arctic halogens reduce ozone in the northern mid-latitudes