science >> Wetenschap >  >> Natuur

Super vulkaanuitbarstingen onderbreken ozonherstel

Foto van de uitbarsting van Mount Pinatubo in juni 1991. Credit:Global Volcanism Program

Sinds de ontdekking van het ozongat in Antarctica in 1985, uitputting van de ozonlaag - de "grote paraplu" die al het leven op aarde beschermt - heeft tot grote bezorgdheid geleid. De inspanningen van internationale gemeenschappen hebben geleid tot het succes van het "Protocol van Montreal inzake stoffen die de ozonlaag vernietigen, " ondertekend in 1987, die de wereldwijde productie en het gebruik van chloorfluorkoolwaterstoffen verbood, de belangrijkste oorzaak van de uitgeputte ozon. Vanaf dat moment, ozonafbrekende stoffen (ODS's) in de stratosfeer zijn geleidelijk uitgewist en verdere vernietiging van de ozonlaag is vermeden. De ozonlaag herstelt zich geleidelijk van onderop, en wetenschappers schatten dat het tegen het midden van deze eeuw het niveau van de jaren tachtig zal bereiken.

"Echter, sterke vulkaanuitbarstingen, vooral wanneer een supervulkaan uitbarst, zal een sterke invloed hebben op ozon, en kan de ozonterugwinningsprocessen onderbreken, " zegt universitair hoofddocent Ke Wei van het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie. Wei is de corresponderende auteur van een artikel dat onlangs is gepubliceerd in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen .

Om het effect van een mogelijke supervulkaan op de herstellende ozonlaag in te schatten, Wei's team werkte samen met Russische wetenschappers en gebruikte een transportmodel en een chemisch-klimaatmodel om de impact van supervulkanische uitbarstingen op de stratosferische ozon te simuleren tijdens verschillende ozonherstelperiodes.

De resultaten laten zien dat het percentage van de wereldgemiddelde totale ozonafbraak in het 'halve ODSs-niveau van de jaren negentig'-scenario ongeveer 6% is, en het percentage is 6,4% in de tropen. Wanneer alle antropogene ODS'en zijn verwijderd en alleen natuurlijke bronnen (voornamelijk CH 3 Cl en CH 3 Br) blijven, een supervulkanische uitbarsting veroorzaakt een wereldgemiddelde aantasting van de ozonlaag van 2,5%, met een verlies van 4,4% in de tropen.

"Zulke 'weinig' vernietigingen moeten niet worden onderschat, zoals het Ozon Assessment Report in 2014 door de World Meteorological Organization een ozonafbraak van 2,5% suggereerde buiten de poolgebieden tijdens de ergste uitputtingsperiode in de jaren negentig, " zegt de hoofdauteur, Dr. Luyang Xu.

Xu maakt zich zorgen dat, omdat supervulkanische uitbarstingen ook een grote lading halogenen in de atmosfeer kunnen injecteren, die ozon in de stratosfeer rechtstreeks vernietigen, de echte uitputting veroorzaakt door supervulkanen zou daarom nog ernstiger kunnen zijn dan de schatting.

Echter, huidige waarnemingen en studies zijn niet in staat om voldoende informatie te verschaffen over de exacte hoeveelheden vulkanische halogenen die de stratosfeer binnenkomen. Bovendien, in het Paleozoïcum, toen de ozonlaag relatief zwak en dun was, zou een supervulkanische uitbarsting de dunne stratosferische ozonlaag hebben vernietigd en de evolutie van het leven en het milieu verder hebben beïnvloed? Al deze vragen moeten verder worden onderzocht.