Måler atmosfærens eget rensemiddel

Atmosfærens evne til å rense seg selv for klimagasser og forurensning kan lettere kalkuleres, etter nye beregninger av hvor mye som finnes av frie molekyler av oksygen og hydrogen.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Frie OH-molekyler gir Jordas atmosfæren en evne til å rense seg selv. Disse molekylene dannes når sollys bryter ned bakkenær ozon. (Foto: iStockphoto)
Frie OH-molekyler gir Jordas atmosfæren en evne til å rense seg selv. Disse molekylene dannes når sollys bryter ned bakkenær ozon. (Foto: iStockphoto)

Jordas atmosfære kan et stykke på vei rense seg selv for viktige klimagasser og andre forurensinger. Det flyktige hydroksyl-molekylet er det viktigste rensemiddelet.

Nye beregninger av variasjoner i det globale nivået av disse molekylene kan bidra til at dagens klimamodeller blir mer nøyaktige, mener forskere.

Molekylene består av ett oksygenatom og ett hydrogenatom. De eksisterer i mindre enn ett sekund, før de binder seg til andre molekyler.

Siden de har så kort levetid, er det også vanskelig å måle hvor mange det er av dem.

Mengden hydroksyl (OH) i atmosfæren varier dessuten kraftig, noe som ikke gjør det lettere å måle den globale fordelingen.

Nye beregninger

I tidsskriftet Science legger et team forskere i USA, Nederland, Tyskland og Kypros nå fram nye beregninger av årlige variasjoner av hydroksyl i atmosfæren.

Studien er ledet av Stephen A. Montzaka ved en forskningsinstitusjon tilknyttet det amerikanske National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA).

De nye beregningene er basert på årlige målinger fra 1998, og viser at nivået av den viktige gassen svinger mindre fra år til år enn man tidligere har trodd.

To norske eksperter har i blitt bedt om å kommentere funnene i samme utgave av tidsskriftet.

- Å forstå variasjoner i nivået av hydroksyl er viktig for å vurdere menneskelig påvirkning på atmosfæren og klimaet, skriver Ivar S. A. Isaksen og Stig B. Dalsøren i sin kommentarartikkel.

Renser seg selv

Isaksen, som er professor emeritus ved Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo, forklarer at de nøytralt ladete hydroksyl-molekylene dannes ved at sollys bryter ned bakkenær ozon som reagerer med vanndamp.

At molekylene er flyktige og kun til stede i små konsentrasjoner, betyr ikke at de er uviktige.

Hydroksyl-molekyler i fri form er nemlig et at av atmosfærens viktigste våpen mot klimagassen metan og en rekke forurensingsstoffer.

Metan er etter CO2 den viktigste klimagassen.

Metan brytes ned i atmosfæren, og hvor raskt dette skjer blir blant annet avgjort av hvor mye hydroksyl som finnes.

- Den vesentligste delen av nedbrytning av en rekke gasser, som for eksempel metan og karbonmonoksid, skjer ved reaksjoner med hydroksyl. Uten hydroksyl ville nivået av disse gassene vokst over alle grenser, sier Isaksen til forskning.no.

Måles indirekte

For å forstå mer av hvordan de kjemiske prosessene i atmosfæren påvirkes av oss mennesker, er det viktig å kunne beregne mengden av frie hydroksyl-molekyler.

Det er mulig å gjøre lokale målinger, men for å gjøre anslag av hvor mye som finnes globalt må man bruke andre metoder.

Nivået av den kjemiske forbindelsen metylkloroform brukes som en indirekte målestokk. Metylkloroform er en av forbindelsene som brytes ned av hydroksyl.

Metylkloroform hører også til den skumle gruppen av gasser som er skadelige for ozonlaget.

Ozonlag-avtale

Den ble tidligere brukt i industri og i renserier, men utslippene gikk drastisk ned på 1990-tallet som følge av den internasjonale avtalen om å fase ut bruken av slike stoffer.

Begrensingene på utslipp gjør det nå lettere for forskerne å måle mengden metylkloroform i atmosfæren, og dermed hvor mye som finnes av hydroksyl.

Tidligere beregninger tydet på at nivået varierte mye fra år til år. De nye tallene viser imidlertid at nivået er mye mer konstant enn man har trodd.

Det er også mer i tråd med teoretiske modellstudier.

Isaksen sier at dette generelt vil føre til mer tiltro til modellstudiene som gjøres av hydroksyl-molekylenes innvirkning på klimagasser.

Aidan Colton ved NOAAs observatorium på Mauna Loa i Hawai viser hvordan man gjorde tidlige luftmålinger. Prøver fra Hawai og andre målingspunkter har blitt analysert for den ozonlag-nedbrytende gassen metylkloroform. Nivået av denne gassen er en indikasjon på atmosfærens evne til å rense seg selv. (Foto: James Elkins, NOAA ESRL)
Aidan Colton ved NOAAs observatorium på Mauna Loa i Hawai viser hvordan man gjorde tidlige luftmålinger. Prøver fra Hawai og andre målingspunkter har blitt analysert for den ozonlag-nedbrytende gassen metylkloroform. Nivået av denne gassen er en indikasjon på atmosfærens evne til å rense seg selv. (Foto: James Elkins, NOAA ESRL)


Mange faktorer

I klimaregnskapene, som må ta hensyn til klimagasser, solstråling, bresmelting, skyer, havstrømmer og mye annet, må også atmosfærens evne til å rense seg selv regnes inn.

Isaksen vil ikke spekulere i om mer sikker kunnskap om atmosfærens evne til å rense seg selv kan dra sluttsummen i modellene i positiv eller negativ retning i forhold til global oppvarming.

- Foreløpig er det ikke gjort fulle modellstudier, jeg vil si at det som har vært gjort er veldig fragmentert, sier han.

De nye rapportene fra FNs klimapanel IPCC som nå er under utarbeidelse, vil ifølge forskeren ta med slike mekanismer i større grad.

Metan kommer fra en rekke kilder – både naturlige og menneskeskapte. Det har blant annet vært fokusert på utslipp av metan fra dagens husdyrhold og faren for at smeltende tundra skal frigjøre store mengder metan.

Ved siden av effekten på metan, har hydroksyl også betydning for nedbrytning av forurensende gasser som karbonmonoksid og nitrogendioksid.

Referanser:

S. A. Montzka, M. Krol, E. Dlugokencky, B. Hall, P. Jöckel, J. Lelieveld: “Small Interannual Variability of Global Atmospheric Hydroxyl,” Science, 7. januar 2011.

I. S. A. Isaksen og S. B. Dalsøren: ”Getting a Better Estimate of an Atmospheric Radical,” Science, 7. januar 2011.

Powered by Labrador CMS