Een nieuw artikel dat kleine hoeveelheden jodium in de stratosfeer van de aarde kwantificeert, zou kunnen helpen verklaren waarom een ​​deel van de beschermende ozonlaag van de planeet niet zo snel geneest als verwacht.

Het artikel poneert een reeks verbindingen die luchtvervuiling nabij het aardoppervlak in verband brengen met ozonafbraak veel hoger in de atmosfeer. Dat hogere ozonniveau beschermt het aardoppervlak tegen straling die huidkanker kan veroorzaken en gewassen kan beschadigen.

"De impact is misschien 1,5 tot 2 procent minder ozon, " zei hoofdauteur Theodore Koenig, een postdoctoraal onderzoeker bij CIRES en de Universiteit van Colorado Boulder, verwijzend naar ozon in het onderste deel van de ozonlaag, rond de tropen en gematigde zones van de aarde. "Dat klinkt misschien klein, maar het is belangrijk, " hij zei.

Door een iets dunnere ozonlaag kan er meer UVB-straling door het aardoppervlak komen.

Koenigs krant, de eerste "kwantitatieve detectie" van jodium in de stratosfeer, verschijnt deze week in de Proceedings van de National Academy of Sciences , met co-auteurs van CIRES, CU Boulder en andere instellingen.

Chemicaliën die ooit veel werden gebruikt in de koeling, spuitbussen en oplosmiddelen kunnen de ozonlaag van de aarde aantasten. Nadat wetenschappers in de jaren tachtig het stratosferische "ozongat" ontdekten, landen over de hele wereld hebben de internationale overeenkomst van Montreal Protocol ondertekend om de ozonlaag te beschermen, beperking van de uitstoot van ozonafbrekende chemicaliën.

"De ozonlaag begint vroege tekenen van herstel te vertonen in de bovenste stratosfeer, maar ozon in de lagere stratosfeer blijft om onduidelijke redenen afnemen, " zei Rainer Volkamer, een CIRES-collega, CU Boulder hoogleraar scheikunde en corresponderende auteur van de nieuwe beoordeling.

"Voor nu, Men dacht dat de achteruitgang het gevolg was van veranderingen in de manier waarop lucht zich vermengt tussen de troposfeer en de stratosfeer. Onze metingen laten zien dat er ook een chemische verklaring is, door jodium uit oceanen. Wat ik opwindend vind, is dat jodium de ozonlaag net genoeg verandert om een ​​plausibele verklaring te geven voor waarom ozon in de lagere stratosfeer blijft afnemen."

Voor het nieuwe werk Volkamer en zijn collega's bogen zich door gegevens van verschillende recente atmosferische onderzoekscampagnes waarbij de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) en NASA-onderzoeksvliegtuigen betrokken waren, en die instrumenten omvatten die overdag kleine hoeveelheden jodium en andere zogenaamde halogenen in de lagere stratosfeer konden opnemen. Halogenen, waaronder ook chloor en broom vallen, zijn de sleutel tot de vernietiging van de ozonlaag.

Het was lastig om gegevens uit dit deel van de atmosfeer te krijgen, zei Koenig. "We wisten dat er wat jodium in zat, maar we konden er tot nu toe geen cijfers op vastpinnen... Dit is het resultaat van technologische vooruitgang:onze instrumenten werden steeds een beetje beter en uiteindelijk, het was genoeg om metingen te doen."

De hoeveelheid jodium die ze in de lagere stratosfeer hebben opgepikt, is klein, vergelijkbaar met het toevoegen van een paar flessen water aan het Great Salt Lake. Maar jodium is uiterst effectief in het vernietigen van ozon, en, in het algemeen, de hoeveelheid die de wetenschappers hebben gemeten, is voldoende om het niveau van ozonafbraak in de lagere stratosfeer te verklaren.

Dus waar kwam het jodium vandaan? Vreemd genoeg lijkt het een gevolg te zijn van luchtvervuiling hier aan de oppervlakte van de planeet, de nieuwe beoordelingsrapporten.

Ozon aan het aardoppervlak is een vervuilende stof, een die is gereguleerd in de Verenigde Staten en elders omdat het de longen van mensen kan schaden. En wanneer ozonvervuiling een chemische wisselwerking heeft met het oppervlak van oceanen, het kan natuurlijk voorkomend jodium in de atmosfeer "trekken". Andere studies hebben aangetoond dat in de lagere atmosfeer, Het jodiumgehalte is sinds 1950 ruwweg verdrievoudigd.

Een deel van dat jodium komt blijkbaar in de stratosfeer terecht, waar het de aantasting van de ozonlaag kan veroorzaken, zei Koenig. "Dit mag het succesverhaal van het Montreal Protocol niet verminderen, maar nog steeds, Het is belangrijk. De lagere stratosfeer zou al verbeterd moeten zijn, niet erger geworden."

"Er is iets aan de hand dat leidt tot verslechtering. Onze hypothese is dat ozon aan de oppervlakte ozon in de stratosfeer vernietigt, ’ voegde Koenig eraan toe.

Het zal belangrijk zijn om de hypothese in meer detail te bestuderen, Koenig en zijn coauteurs zeiden. Als de ozonvervuiling aan het aardoppervlak toeneemt, bijvoorbeeld, zou het kunnen leiden tot nog meer vernietiging van de ozonlaag in de lagere stratosfeer?

Coauteur Pedro Campuzano-Jost, een CIRES-onderzoeksmedewerker, zei dat het succes van het onderzoeksproject deels te danken is aan de unieke reikwijdte van NASA's Atom-missie (Atmospheric Tomography), die een onderzoeksvliegtuig over de hele wereld vloog; en NSF's CONTRAST-missie (Convective Transport of Active Species in the Tropics), die jodiumoxideradicalen in de stratosfeer detecteerde.

"De helft van de plaatsen waar we kwamen, was nog nooit eerder bemonsterd op spuitbussen, " Campuzano-Jost zei:en dat is het soort kans dat leidt tot nieuwe ontdekkingen.

Volkamer en zijn collega's hopen met succes een nieuwe missie te pitchen om jodiumchemie in meer detail te bestuderen, om de toekomst van de beschermende ozonlaag van de aarde beter te begrijpen.