Ozonlaget er livsviktig for oss på jorda, fordi det absorberer ultrafiolett stråling. I små doser er slik UV-stråling sunt, fordi det den har en positiv innvirkning på biologiske systemer.

I for store doser vil imidlertid strålingen føre til svekkelse av immunforsvaret, hudkreft, aldring av huden og skader på øynene hos oss mennesker. Samtidig kan den forandre arvestoffet DNA, og påvirke veksten av planter, plankton og alger.

Ligger i stratosfæren

Jordens atmosfære er delt inn i flere lag. Den laveste regionen, troposfæren, går fra jordens overflate og 10 kilometer oppover.

Så og si all menneskelig aktivitet foregår her. Mount Everest, som er det høyeste fjellet på planeten, er bare rundt 9 kilometer høyt.

Det neste laget kalles stratosfæren, og går fra 10 til 50 kilometer over jordoverflaten. De fleste kommersielle flyselskap flyr i den nedre delen av stratosfæren. Det er også her ozongassen befinner seg, i det vi kaller ozonlaget, som ligger 15-35 kilometer over jordoverflaten.

Sjelden vare

Ozon er et molekyl som er satt sammen av tre oksygenatomer (O₃). Gassen er blå på farge, og har en skarp lukt. Det er en såkalt sporgass, det vil si at den kun finnes i meget små mengder. Omtrent 90 prosent av atmosfærens totale ozonmengde finnes i ozonlaget.

Dette er et molekyl vi ikke kan leve uten, men som vi helst ikke vil ha i nærheten av oss. Ozongassen fører nemlig selv til skader på planter, dyr og mennesker, og betraktes som gifit nede ved jordoverflaten.

Normal oksygengass, som vi er avhengige av å puste inn, består av to oksygenatomer (O₂), og er uten lukt og farge. Blandt 10 millioner luftmolekyler, er rundt 2 millioner normal oksygen, mens bare 3 molekyler er ozon.

Absorberer skadelig stråling

Men selv den forsvinnende mengden ozon spiller en nøkkelrolle i atmosfæren. Ozonlaget absorberer en del av strålingen fra sola, og hindrer den i å nå jordoverflaten.

Det viktigste er at ozongassen absorberer en del av det ultrafiolette lyset som kalles UVB og UVC. Denne delen av strålingen fra sola har blitt satt i sammenheng med skadevirkninger som hudkreft, øyesykdommer, skader på enkelte avlinger, enkelte materialer, og noen former for marint liv.

Synlig og usynlig lys

Når vi sender naturlig sollys gjennom en prisme, kan man se at lyset splittes i forskjellige farger. Dette er regnbuens farger, med rødt i den ene enden, og fiolett i den andre. Det er bare denne delen av sollyset vi kan se.

Men solspekteret stopper ikke her. Det fortsetter i begge endene av fargeskalaen. De forskjellige fargene på lyset skyldes forskjellig bølgelengde på strålingen. Ved bølgelengder lengre enn rødt lys har man først den infrarøde strålingen (varmestråling), og så følger enda mer langbølget stråling som mikro- og radiobølger.

UV-stråling

I den andre enden av spekteret, med bølgelengder kortere enn det fiolette lyset, har man den ultrafiolette strålingen. Denne strålingen er mer energirik enn synlig lys (røngten- og gammastråling har enda kortere bølgelengde).

UV-strålingen fra sola deles gjerne opp i UVA, UVB og UVC, der UVC er den mest energirike og har kortest bølgelengde. Ozonlaget hindrer at de farlige, mest energirike UVB- og UVC-strålene når jordoverflaten, men bare så lenge ozonlaget er intakt. UV-strålingen måles flere steder i Norge. Dagens verdier kan du se her.

Ozonreduserende gasser

Hele tiden blir ozonmolekyler dannet og brutt ned i stratosfæren. Prosessen fungerer slik at den totale mengden av ozongass holder seg realtivt stabilt. Dette er en naturlig prosess, men stabiliteten er skjør, og menneskene er i ferd med å ødelegge balansen. Siden 1969 er jordens ozonlag redusert med fem prosent.

(1) Ozon skapes

Atmosfæren består av 21 prosent oksygen (O₂). Solens energirike UVC-stråler spalter oksygenmolekyler og de frigjorte oksygenatomer tiltrekkes av andre oksygenmolekyler. Slik oppstår det et nytt molekyl med tre oksygenatomer (O₃), som vi kaller ozon.

Denne formen for oksygen er ustabil, og har en metallisk lukt som man kjener selv om konsentrasjonen av ozon er svært liten. Lukten er karakteristisk, og man kan kjenne den i sterkt tordenvær, eller som en “elektrisk” lukt fra t-banevogner.

(2) Ozon brytes ned

Samtidig brytes ozon ned av solens mindre energirike, men like farlige UVB-stråler. Båndene som holder de tre okygenatomene sammen i det livsviktige ozonmolekylet blir brutt. Men det frigjorte oksygenatomet binder seg umiddelbart til et nytt oksygenmolekyl og danner mer ozon (O₃).

Slik blir ozon dannet like raskt som det brytes ned, i en naturlig, uavbrutt prosess, som er i balanse hele tiden. Prosesssen hindrer de farligste, energirike UV-strålene å nå jordens overflate, så lenge prosessen ikke blir forstyrret av fremmede gasser.

Menneskenes utslipp av klor- og bromholdige gasser som KFK, HKFK og haloner, har skylden for at ozonlaget blir tynnere.

(3) Ozon brytes ned av menneskeskapte gasser

Ozon mister lett et oksygenatom hvis de kommer i nærheten av andre reaktive gasser, eksempelvis klor- eller bromholdige forbindelser.

KFK-gasser ble for eksempel først masseprodusert på 1950-tallet, til bruk i kjøleskap, industrielle oppløsningsmiddel, rengjøringsmiddel og
til å prosudere skum. Når disse gassene lekker ut av sine beholdere, transporteres de opp i atmosfæren helt til de møter den intense UV-strålingen, som spalter stoffene.

Et frigjort kloratom (Cl) trekker til seg et av ozonmolekylets tre atomer, og ødelegger derved ozonmolekylet.

Aggressive bromatomer

Bindingen mellom kloratomet og oksygenatomet er imidlertid ikke sterkene enn at et fritt oksygenatom løsriver oksygenatomet fra kloratomet, som raskt går løs på et nytt ozonmolekyl.

Bromatomene er mer agressive. Når disse gassene først har kommet opp i ozonlaget, fortsetter de å ødelegge ozon i flere år fremover, selv uten mer utslipp. Derfor tar det lang tid å få reparert ozonlaget.

Internasjonal avtale

I 1987 ble det inngått en internasjonal avtale, Montrealprotokollen, for å redusere verdens produksjon av ozonreduserende stoffer. Hvis alle land følger kravene i denne avtalen, forventes ozonlaget å bli normalt igjen i 2050.

Dersom man klarer å unngå utslipp av gassene som ødelegger ozonlaget, ville det automatisk lege seg selv.

Ozonlagets «historie»

Her følger en kort historisk gjennomgang av de viktigste hendelsene som har berørt menneskenes forhold til ozonlaget.

1928

En ny væske, som presenteres under bl.a. handelsnavnene freon, frigen, acron og kaltron, blir lansert i USA for å erstatte den giftige ammoniakkvæsken i kjølemaskiner.

Bruken øker dramatisk og blir omfattende, som arbeidsmedium i varmepumper, kjøle- og fryseanlegg, som løsemiddel og drivmiddel i spraybokser, tøyrens og som blåsemiddel i skumplast. Det er et fantastisk stoff, stabilt, ikke giftig, ikke brennbart og billig.

1974

To vitenskapelige publikasjoner antyder at dampen fra det nye vidundermiddelet stiger opp i atmosfæren og ødelegger ozonlaget. Publikasjonene virker alarmerende.

1975 - 1979

FN griper fatt i problemstillingen. 30 land blir enige om en global undersøkelse. USA påfører advarsel på sprayboksene og vedtar å erstattte gassen med noe annet.

Utviklingsland deltar, og USA foreslår å lede et globalt arbeid for å kontrollere produksjonen av de ozonfarlige stoffene som er i bruk.

1985 - 1988

Ozonhullet over sydpolen påvises. Det konkluderes med at ozonlaget ødelegges av menneskeskapte gasser. Produsentene av ozonfarlige gasser ber om fem år for å finne alternativer.

Montrealprotokollen i 1987 setter som mål å redusere de farlige utslippene.

1990 - 1993

Det avholdes nye globale ozonmøter i London og København. Utfasingshastigheten vedtas økt, sammen med et multilateralt hjelpefond på 510 millioner amerikanske dollar for perioden 1994 - 1996.

1995

Nobelprisen i kjemi går til tre ozonforskere; Paul Crutzen fra Nederland og amerikanerne Mario Malina og F. S. Rowland.

De to sistnevnte for blant annet den etter hvert berømte artikkel i bladet nature i 1974, som forteller at ozonlaget ødelegges av menneskapte gasser.

1996

Etterfylling av ozonfarlige stoffer i eksisterende kjølemaskiner og varmepumper blir vanskeligere fordi produksjonen fases ut.

Det rapporteres om illegal produksjon og smugling. Butikkbransjen, med alle sine fyse- og kjøledisker, står foran store utfordringer.

2002

180 land har undertegnet Montrealprotokollen og medlemslandene møtes hvert annet år. Montrealprotokollen har konkrete mål med tidspunkt for reduksjon og stans av hvert enkelt ozonfarlig stoff.

Målet er å få tilbake ozonlaget i sin opprinnelige form innen 2050.

Les mer:

Detaljert fra U.S. Environmental Protection Agency: Ozone depletion
Europeisk forskning: European Ozone Research Coordinating Unit