Nieuwe metingen van moleculair jodium in het noordpoolgebied tonen aan dat zelfs een kleine hoeveelheid van het element ozon in de lagere atmosfeer kan afbreken.

Dit is verrassend omdat jodium zo schaars is in het Arctische snowpack vergeleken met zijn naaste verwanten en bekende ozon-killers, chloor en broom. Minder dan één deel per biljoen jodium is voldoende om een ​​significant effect te hebben op de ozonconcentratie in de lagere atmosfeer, volgens een studie gepubliceerd op 5 september in Proceedings van de National Academy of Sciences .

"Waar wij wonen, de lucht is relatief schoon door ozon. Het is als een Pac-Man van de atmosfeer - het helpt om vervuiling op te slokken, " zei Paul Shepson, een Purdue University-professor analytische en atmosferische chemie die aan het onderzoek werkte. "Maar het is ook giftig bij hoge concentraties en wordt gereguleerd door de Clean Air Act. We hebben een Goldilocks-hoeveelheid ozon in de atmosfeer nodig - niet te veel, niet te weinig."

Als de zon schijnt op sneeuw die op of in de buurt van zee-ijs ligt, er vindt een chemische reactie plaats, het vrijgeven van jodium, chloor en broom in de atmosfeer. Deze verbindingen zijn twee halogeenatomen die aan elkaar zijn gebonden, en wanneer ze reageren met zonlicht, ze breken uit elkaar om die twee zeer reactieve atomen vrij te maken. Vaak, die atomen botsen met ozon nabij de grond en vernietigen het. Ze reageren ook met andere verontreinigende stoffen, zoals kwik, om ze te helpen verwijderen.

Shepson's groep ging naar de besneeuwde Barrow, Alaska, de meest noordelijke stad van de Verenigde Staten, om meer te weten te komen over de natuurlijke hoeveelheid ozon in de atmosfeer. Ze dachten dat het er zo uit zou zien als hier, gewoon zonder menselijke invloed, maar ze ontdekten dat de lucht boven zee-ijs uniek is.

"Er is een deel van de planeet dat we niet zo goed begrijpen, en het is het deel bedekt met zee-ijs. Maar het zee-ijs smelt, Shepson zei. "Een natuurlijk proces bepaalt hoeveel ozon er in de atmosfeer zit, en dat proces zal waarschijnlijk drastisch veranderen in de poolgebieden als gevolg van klimaatverandering."

Er zijn twee soorten ozon op aarde:hoog (stratosferisch) en dichtbij de grond (troposferisch). Stratosferische ozon beschermt het leven op aarde tegen schadelijke straling, terwijl troposferische ozon een natuurlijk reinigingsmechanisme ondersteunt.

De atmosfeer gebruikt ozon, waterdamp en zonlicht om zichzelf te reinigen. Echter, er is minder waterdamp op hogere breedtegraden omdat het koud is, wat het natuurlijke reinigingsmechanisme vertraagt. In gebieden bedekt met zee-ijs, de vreemde chemie met halogenen die vrijkomen door zout ijs, creëert een ander reinigingsmechanisme; als zee-ijs wordt verwijderd door klimaatverandering, dit mechanisme zou kunnen verdwijnen. Terwijl mensen het noordpoolgebied blijven verkennen en ontwikkelen op zoek naar olie en gas, het vermogen van de atmosfeer om zich te ontdoen van verontreinigende stoffen zal steeds belangrijker worden.

Hoewel te weinig ozon slecht kan zijn, te veel kan nog erger zijn. Langdurige blootstelling aan de verontreinigende stof, dat ook een broeikasgas is, kan leiden tot astma en blijvende longschade.

De wereldwijde verspreiding van ozon is een andere dreigende vraag voor wetenschappers. Het leeft enkele weken in de atmosfeer, wat betekent dat het over lange afstanden kan worden vervoerd. Dus, meer ozon in het noordpoolgebied kan meer ozon betekenen op lagere breedtegraden. Zonder zee-ijs, achtergrondozonniveaus in het noordpoolgebied zullen waarschijnlijk toenemen, waardoor het moeilijker wordt om ozon in vervuilde omgevingen te beheersen.

Inzicht in de processen die ozon in de atmosfeer reguleren, zal wetenschappers helpen betere klimaatmodellen te creëren en, beurtelings, betere luchtkwaliteitsmodellen.

"Dit soort wetenschap gaat over het hebben van een kristallen bol. We willen de toekomstige staat van de planeet voorspellen, en de sfeer is daar een belangrijk onderdeel van, ' zei Shepson.