En studie har avslöjat hur massiva skogsbränder påverkar ozonskiktet genom att införa stora mängder aerosoler i stratosfären. Dessa aerosoler utlöser komplexa kemiska reaktioner, vilket paradoxalt nog orsakar både utarmning och ökning av ozon i olika stratosfäriska lager, vilket understryker vikten av fortsatt forskning när klimatförändringarna fortskrider. Kredit: Bladet.se.com
Forskning visar att skogsbränder avsevärt kan påverka stratosfärens ozonskikt genom att injicera aerosoler som förändrar ozonnivåerna genom komplexa reaktioner, vilket understryker behovet av fortsatt vaksamhet i forskningen om klimatförändringar.
I en uppenbarelse som belyser den ömtåliga balansen i vår planets atmosfär, har forskare från Kina, Tyskland och USA avslöjat en oväntad koppling mellan massiva skogsbränder och ozonskiktets kemi. Publicerad idag (12 juli) i tidskriften Vetenskapens framstegavslöjar den här studien hur skogsbränder, som de katastrofala australiska buskbränderna 2019/20, påverkar stratosfären på tidigare osynliga sätt.
Återhämtning av ozonskikt och utmaningar
Ozonskiktet, en avgörande sköld som skyddar livet på jorden från skadlig ultraviolett (UV) strålning, har varit på väg mot återhämtning tack vare Montrealprotokollet. Detta landmärke internationella fördrag, som antogs 1987, avvecklade framgångsrikt produktionen av många ämnen som orsakade ozonnedbrytningen. Under de senaste decennierna har ozonskiktet visat betydande tecken på läkning, ett bevis på globalt samarbete och miljöpolitik.
Men stabiliteten hos detta livsviktiga atmosfäriska lager står nu inför en ny och oväntad utmaning. Under de australiska skogsbränderna 2019/20 observerade forskare en dramatisk ökning av stratosfäriska aerosoler – små partiklar som kan påverka klimat, hälsa och atmosfärisk kemi.
Nya insikter från skogsbrandforskning
Med hjälp av avancerade satellitdata och numeriska modeller har forskargruppen framgångsrikt demonstrerat effekten av skogsbränder genom ett nytt fenomen: den rökladdade virveln (SCV).
”SCV är en kraftfull, rökladdad bubbelpool som transporterar utsläpp av skogsbränder in i stratosfären och når höjder på upp till 35 kilometer”, förklarade Prof. Hang Su från Institutet för atmosfärsfysik vid den kinesiska vetenskapsakademin, en av motsvarande författarna till studien. ”Denna process ledde till åtminstone en fördubbling av aerosolbelastningen i södra halvklotets mellersta stratosfär. Dessa aerosoler, när de väl nådde så höga höjder, initierade en serie heterogena reaktioner som påverkade ozonkoncentrationerna.”
Implikationer av ozondynamik orsakad av skogsbrand
Det internationella teamet upptäckte att dessa aerosoler som orsakats av skogsbränder underlättade heterogena kemiska reaktioner, vilket paradoxalt nog ledde till både ozonnedbrytning och ozonökning i olika atmosfäriska skikt.
Medan den nedre stratosfären upplevde betydande ozonförlust, fann de att de förstärkta kemiska reaktionerna på aerosoler på högre höjder, dvs. mellanstratosfären, leder till ökning av ozon. I södra mellanbreddgrader lyckades detta komplexa samspel buffra cirka 40 % (upp till 70 %) av ozonnedbrytningen som observerades i den nedre stratosfären under de följande månaderna av megabushbranden.
Brådskande för pågående forskning
Så varför spelar detta någon roll?
”Vår studie visar en oväntad och avgörande mekanism, genom vilken de absorberande aerosolerna i brandrök, som svart kol, kan inducera och upprätthålla enorma rökladdade virvlar som sträcker sig över tusentals kilometer. Dessa virvlar kan pågå i månader, transportera aerosoler djupt in i stratosfären och påverka ozonskiktet på olika sätt på olika höjder. Detta belyser behovet av fortsatt vaksamhet och forskning när klimatförändringarna fortskrider, säger professor Yafang Cheng, en annan motsvarande författare från Max Planck Institute for Chemistry.
Framtida riktningar inom klimatförändringar och ozonforskning
Ozonlagrets roll för att filtrera UV-strålning är avgörande för att skydda alla livsformer på jorden. Montrealprotokollets framgång med att minska ozonnedbrytande ämnen var en monumental bedrift, men de nya rönen visar att naturhändelser, förvärrade av klimatförändringarna, utgör ytterligare risker för detta ömtåliga skikt. Med den ökande frekvensen och intensiteten av skogsbränder som drivs av den globala uppvärmningen, kan bildandet av SCV och deras påverkan på stratosfären bli vanligare, vilket hotar den känsliga balansen i ozonskiktet.
När vi fortsätter att brottas med klimatförändringarna är det viktigt att förstå dessa nyupptäckta atmosfäriska processer. Denna studie öppnar nya vägar för forskning om hur skogsbränder och andra klimatdrivna händelser kan påverka stratosfärskemi och ozondynamik i framtiden.