-UTTUNNING AV OZONSKIKTET

Konsekvenser av ozonskiktets uttunning

UV-strålning kan ge skador på hälsa, t.ex. hudcancer och starr, samt även skada miljön och tekniska material.

Man förväntar sig även allvarliga skador på växtligheten och därmed förbundna produktionsminskningar.
Den för människan mest oroande effekten av ozonuttunningen är en ökning av den ultravioletta strålningen från solen vid jordytan. Här följer en kort förteckning av tänkbara följder av en ökad UV-strålning:

Hudcancer

Ozonet är vårt skydd mot UV-strålningen. Om ozonlagret blir tunnare ökar mängden UV-strålning mot oss. Strålningen har en direkt inverkan på DNA-molekylen, och en allt för intensiv exponering kan orsaka hudcancer.

Ögonskador

Kan drabba såväl människor som djur. Om strålningen blir allt för hög kan den orsaka snöblindhet och gråstarr.

Skador på landväxter

Flera arter, däribland viktiga jordbruksgrödor, har visat sig vara känslig för ökad UV-strålning. Om man inte kan ersätta dem med mer toleranta grödor finns det en uppenbar risk för påtagligt minskade skördar. Känslighet mot ultraviolett strålning varierar mellan olika växter. En ökad ultraviolett strålning kan därför leda till en förändrad artsammansättning.

Skador i havsekosystemet

Produktionen av växtplankton påverkas negativt. I haven runt Antarktis har en minskning påvisats, som med stor sannolikhet kan hänföras till den kraftiga ozonuttunningen över området. Märk väl att plankton är basen i havets näringskedja. De mikroskopiska algerna i haven får ett reducerat proteininnehåll vid ökad ultraviolett strålning, vilket kan ge drastiska effekter på näringskedjan i haven.

Vad är ozonskiktet?

Ozonskikt kallas det skikt av ozon som finns i den övre delen av atmosfären, i stratosfären, på 15-35 kilometers höjd över jordytan. Detta lager innehåller bland annat ozonmolekyler, där varje molekyl är sammansatt av tre syreatomer, som har förmågan att ta upp de för oss skadliga ultravioletta strålarna från solen. Ozonlagret fungerar som ett filter för den ultravioletta strålningen från solen och skyddar jorden.

Ozon (O3) är en blåaktig illaluktande gas. Av den totala mängd ozon som finns i atmosfären återfinns ca 90 % i stratosfären. Ozon kan även bildas nära jordytan med hjälp av vissa föroreningar i kombination med solljus.

Ozonskiktets densitet (täthet) varierar med årstiderna, men inte så mycket vid ekvatorn. I Sverige är ozonskiktet som tätast under våren, för att bli tunnare under sommaren och som tunnast under hösten. Samlar man allt ozon från atmosfärens yttre gräns ned till jordytan till ett skikt av ren ozongas, vid det tryck och den temperatur som normalt råder där, så blir tjockleken 2-5 mm. Man kan mäta denna totala mängd av ozon som benämns totalozon och anges i enheten DU (Dobson Unit). Över Skandinavien är ozonskiktet ca 400 DU under våren för att till hösten ha krympt till ca 280 DU. Detta fenomen beror på den globala luftcirkulationen i stratosfären.

Den största delen av ozonproduktionen sker över ekvatorområdena. Ozonet transporteras sedan mot den pol som för tillfället har vinter.

Utan ozonskiktet skulle inget biologiskt liv kunna förekomma på jorden. Därför är det oroande att ozonskiktet i stratosfären de senaste decennierna har tunnats ut. I normala fall finns det en naturlig balans mellan produktion och nedbrytning av ozonmolekyler i stratosfären. Människan har emellertid rubbat denna naturliga balans genom sina utsläpp av för ozonet skadliga ämnen. Vid utsläpp av ozonnedbrytande ämnen påverkas balansen i atmosfären, ozonlagret tunnas ut och mängden UV-strålning som når jordytan ökar.

Problem/orsaker

Ozonskiktets uttunning har skapat problem och blivit ett allvarligt globalt miljöproblem. Framförallt vid Antarktis (Sydpolen) har uttunningen varit så omfattande att man brukar tala om ett "ozonhål".

Ozonlagrets uttunning beror främst på mänsklighetens utsläpp av för ozonet skadliga ämnen som till exempel CFC-gaser (klorfluorkarboner) även kallade freoner. Dessa bryter ned ozonet i snabbare takt än nytt kan produceras. Ozonskiktet bryts ner av utsläpp på jordens yta samt av kväveoxider och andra föroreningar som flygplan på hög höjd släpper ut i stratosfären.

Över Antarktis sjunker ozonmängden i stratosfären tidvis till drygt 70 % lägre nivåer än normalt. Detta inträffar på våren då solen återvänder efter polarnatten och sätter fart på ozonnedbrytningen med hjälp av olika klorföreningar. Att ett sådant "hål" i ozonskiktet uppstår just i Antarktis beror dels på de mycket låga vintertemperaturerna i stratosfären över sydpolen (-80 grader och därunder), dels på en mycket stabil luftcirkulation som förhindrar tillflöde av nytt ozon från nordligare breddgrader.

Över Arktis blir stratosfären inte fullt lika kall och luftcirkulationen inte lika regelbunden som över Antarktis. Risken att nordliga trakter drabbas av ett "ozonhål" jämförbart med det över sydpolen är därför ganska liten. Inte desto mindre har ozonskiktet blivit tunnare även över Arktis. Mindre men markanta uttunningar ("minihål") har flera gånger under senare år noterats också över norra halvklotet.

Ozonnedbrytande ämnen

Ozonskiktet bryts ner av olika gaser - både av sådana som förekommer naturligt och av sådana som människan framställer och släpper ut. De av människan framställda gaserna är oftast betydligt mer skadliga och bryter ner ozonskicket snabbare än vad de naturligt förekommande gaserna gör.

Tillverkade ämnen som bryter ned ozonskiktet innehåller vanligen klor (Cl) eller brom (Br). Ämnena har olika stor nedbrytande effekt på ozon. Ett ämne som bland annat innehåller klor är klorfluorkarboner, CFC (även så kallade freoner) som är en effektiv förstörare av ozonskiktet och användningen av den håller därför på att avvecklas. Lustgas (dikväveoxid) medverkar i viss mån till att ozonskiktet i stratosfären bryts ner. Lustgas kan till exempel komma från katalysatorrenade bilar. Även skumplast innehåller ofta ämnen som verkar ozonnedbrytande.

Mycket CFC och andra ozonnedbrytande ämnen finns i varor som fortfarande är i bruk. Exempel på sådana varor är kylskåp, frysar, luftkonditioneringar och värmepumpar men ämnena har också använts som drivgas till sprayburkar, isolermaterial, rengöring/kemtvätt och som brandsläckningsmedel (halongas).

Till följd av utsläppen av ozonnedbrytande ämnen har ozonskiktet globalt minskat med ca 10 % de senaste 25 åren.

Riksdagen beslutade 1988 om en avveckling av ozonnedbrytande ämnen till år 2000. Användning av CFC är idag förbjudet. Miljödepartementet har dock beslutat att ge uppskov för enhetsaggregat av kyl- och frysskåp som innehåller upp till 900 gram CFC med fem år. Förutom CFC används framförallt HCFC som är något mindre aggressivt än CFC, men som fortfarande skadar ozonskiktet.

FN beslutade att CFC ska vara fullständigt avvecklad före år 2000. Från och med 1995 gäller importförbud för CFC till Sverige. Från och med 1995 gäller också att kommunerna har ansvar för att de kylmöbler som skrotas omhändertas på ett sätt som förhindrar att CFC läcker ut.

Vid utbyte av hela kyl- eller värmesystem bör man beakta alternativa tekniska lösningar (som frikyla, fjärrkyla med mera) och undersöka möjligheten att använda naturlig förekommande köldmedier (som t.ex. ammoniak eller propan).

De ozonnedbrytande ämnena är mycket stabila föreningar. De bryts inte ned förrän efter ett stort antal år och kan under sin livstid i stratosfären bryta ned tusentals ozonmolekyler. Uppehållstiden i atmosfären kan uppgå till över 100 år. CFC-halten i atmosfären ökar sedan början av 1970-talet. De årliga utsläppen av ozonnedbrytande ämnen har minskat snabbt. Den totala årsproduktionen har minskat med 80 - 90 % i förhållande till maximivärdet. Man tror att stratosfärens innehåll av ozonnedbrytande gaser kommer att nå till maximum runt år 2000. Sedan kommer halten långsamt att minska. Att uttunningen blir så kraftig just vid sydpolen beror på de speciella meteorologiska förhållanden som råder. En kraftig västlig luftcirkulation omsluter den antarktiska kontinenten i en jättelik virvel. Temperaturen sjunker kraftigt eftersom utbytet mellan luftlagren i virveln är liten. På 25 km höjd kan temperaturen sjunka till - 80° C. Vid så låga temperaturen förändras gassammansättningen i luften och det sker en rad kemiska processer som gör att klorkomponenterna i luften omvandlas till klorgas. Under vintern ackumuleras på detta sätt katalytiskt aktiva klorkomponenter och klorgas i stratosfären ovanför Antarktis. När solen återkommer under vårmånaderna sönderdelas (fotolyseras) klorgasen till kloratomer som effektivt bryter ned ozonlagret.

Orsaken till uttunningen under de arktiska vårmånaderna är helt klarlagd. Även över Arktis (Nordpolen) har höga halter av stabila klorerade kolväten uppmätts. Där råder emellertid inte lika extrema meteorologiska förhållanden som på södra halvklotet. Det beräknas att ozonmängden över norra halvklotet har minskat med några få procent de senaste decennierna. Samma ozonskiktsförtunning som över Antarktis har dock inte konstaterats ännu. Under en mycket kall vinter kan emellertid samma typ av fenomen förväntas över Arktis som över Antarktis.

Åtgärder

Industrin kämpade länge och lade ned enorma resurser för att övertyga politiker och allmänhet att det inte fanns några vetenskapliga bevis att ozonuttunningen berodde på CFC-gaserna. I freonernas fall har västvärlden och många andra länder kommit långt då dessa har förbjudits, men hotet mot ozonskiktet är globalt och för att komma tillrätta med problemet måste alla länder i världen ta sitt ansvar.

De svenska utsläppen av ozonnedbrytande ämnen har minskat kraftigt, men fler åtgärder behövs sannolikt Ozonnedbrytande ämnen ska bara få användas när det inte finns alternativ som är acceptabla ur säkerhetssynpunkt. Idag finns fullgoda tekniska alternativ för de flesta tillämpningar och när gamla varor, t.ex. kylar och frysar, byts ut, innebär det en förbättring.

Kommunerna har ett ansvar för omhändertagandet av kasserad kylutrustning och att de ozonnedbrytande ämnena destrueras.

Många skänker gamla kylar och frysar till andra mindre utvecklade länder. Man bör säkerställa att dessa produkter tas om hand på ett miljöriktigt sätt då de skrotas.

De internationella överenskommelser som finns är bra, men mer finns att göra. Det gäller t.ex. att minska utsläppen av ozonnedbrytande ämnen från höghöjdsflyget.

Information till hushållen behövs om vad de kan göra för att minska utsläppen av ozonnedbrytande ämnen.

Näringslivet bör ta ett globalt miljöansvar för sina produkter och säkerställa att de inte innehåller ozonnedbrytande ämnen.

Kommunen kan genom ett miljövänligt omhändertagande av köldmedia även i fortsättningen bidra till att minska utsläppen av ozonnedbrytande ämnen. Med tanke på den fortsatta minskningen av ozonhalten i atmosfären, bör en upplysning om solandets negativa effekter på hälsan intensifieras i kommunens skolor och förvaltningar.

Sammanfattning

Ozonskiktet finns i stratosfären ca 15-35 kilometer ovanför jordytan. Ozonet består av syreatomer som sitter ihop tre och tre. Ozonets kemiska formel är därför O3. Ozonet finns spritt i hela stratosfären men har sin största koncentration vid 20 - 25 kilometers höjd. Om man tänker sig att det ozon som normalt finns i stratosfären ovanför Sverige kunde hämtas ner och läggas på marken, skulle det bilda ett ca 3 millimeter tjockt täcke.

Ozonet har den mycket viktiga funktionen att det bryter ner en stor del av solens ultravioletta strålning. Utan ozonskiktet skulle inget liv på land vara möjligt. Den kortvågiga UV-strålningen förstör proteiner och andra organiska molekyler som bygger upp alla levande organismer.

För omkring 30 år sedan visade forskare att klorfluorkarboner, så kallade freoner, kunde transporteras till stratosfären och där skada ozonskiktet. Freoner användes då bland annat som drivgas i sprayburkar och köldmedium i kylskåp, frysar och klimatanläggningar.

Trots att kunskapen fanns om freonernas skadliga verkan på ozonskiktet, gjordes till en början inte mycket för att minska användningen. Det var först efter att det så kallade ozonhålet vid Antarktis upptäcktes 1985 som det internationella samarbetet tog fart. Avvecklingen av freoner har sedan dess genomförts successivt och är det främsta exemplet på framgångsrikt internationellt miljösamarbete.

Ett annat hot mot ozonskiktet är dikväveoxid, eller lustgas, som bildas vid förbränning, bland annat i bilmotorer. Detta är ett mindre hot än freonerna var, men svårare att komma till rätta med.

Ett av de största hoten mot ozonskiktet som fortfarande kvarstår är höghöjdsflyget, som släpper ut ozonnedbrytande kväveoxider direkt i stratosfären.