Teksti Maria Haanpää

Ilmastouutisia 27.9.–3.10.

Kevättalvella 2011 havaittiin, että otsonipitoisuus laski rajusti pohjoisen napa-alueen stratosfäärissä. Kevään korvalla otsonin määrä oli lopulta ennätyksellisen vähäinen. Kyseisestä otsonitapahtumasta on nyt julkaistu ensimmäinen perusteellinen tieteellinen tutkimus.

Tämän tutkimuksen mukaan vuoden 2011 arktinen otsonikato oli jo verrattavissa Etelämantereen otsoniaukkoihin – ainakin jos tarkastellaan menetetyn otsonin määrää. Arktinen otsonikerros oheni tänä keväänä 80 prosenttia. Vertailukohteessa eli eteläisellä napa-alueella keväinen ohentuma on ollut viime vuosikymmeninä tyypillisesti suurin piirtein 50 prosentin, pahimmillaan 70 prosentin luokkaa.

Muissa suhteissa pohjoinen otsoniaukko jäi onneksi eteläisiä edeltäjiään lievemmäksi. Arktisen otsoniaukon otsonipitoisuus oli vähimmilläänkin yli kaksinkertainen verrattuna tyypilliseen Etelämantereen otsoniaukkoon. Tämä selittyy osin sillä, että arktisessa stratosfäärissä on talven alkaessakin tyypillisesti paljon enemmän otsonia kuin antarktisella alueella sikäläisen talven alkaessa. Pohjoisessa siis ”on enemmän mistä ottaa pois”.

Pohjoinen otsoniaukko oli vuonna 2011 myös pinta-alaltaan huomattavasti pienempi kuin antarktiset otsoniaukot. Yhtenä syynä on se, että napa- eli polaaripyörre oli pohjoisella napa-alueella tällä kertaa noin 40 prosenttia pienempi kuin tyypillinen eteläinen napapyörre. Napa-alueiden otsoniaukot kehittyvät käytännössä juuri napapyörteen kylmyydessä.

Arktisen otsoniaukon muodostuminen tammi-maaliskuussa 2011. Punainen väri ilmentää kaikkein suurinta ja violetti kaikkein pienintä otsonipitoisuutta. Animaation puolivälissä – helmikuun 2011 alussa – otsoniaukko alkaa jo hahmottua selvästi keskelle napa-aluetta, joka oli aluksi varsin punavoittoinen. (Video: NASA)

Otsonikatoa tapahtuu koko maapallon stratosfäärissä, mutta erityisesti napa-alueilla aina paikallisen kevättalven aikana. Tämänvuotinen pohjoinen otsonikato paheni otsoniaukoksi saakka, kun arktisen stratosfäärin lämpötilat pysyivät erittäin alhaisina poikkeuksellisen pitkään. Lämpötilat sinänsä eivät olleet aivan ennätyksellisen kylmiä, mutta kylmä kausi kesti yli 30 vuorokautta pidempään kuin mitä koskaan on havaittu. Lopputuloksena oli siis, että 18–20 kilometrin korkeudessa yli 80 prosenttia otsonista hajosi.

Napayön kylmyys ei sellaisenaan tuhoa otsonimolekyylejä, mutta synnyttää otsonin hajoamiseen sopivat monimutkaisemmat olosuhteet. Kylmässä stratosfäärissä muodostuu pilviä, joissa esimerkiksi tietyt klooriyhdisteet reagoivat kemiallisesti otsonin kanssa siten, että otsoni hajoaa. Osa otsonia hajottavista yhdisteistä esiintyy ilmakehässä luonnostaan, osa on alkuperältään ihmisen valmistamia.

Etelämantereen yllä otsonikato on ollut 1980-luvun puolivälistä lähtien niin ankaraa, että sen vuosittaisia huipentumia on alettu nimittää otsoniaukoksi. Pohjoisessa otsonikato on ollut tähän asti paljon vähäisempää kuin etelässä, mutta nyt on siis nähty, että otsoniaukko voi sittenkin syntyä myös arktisessa stratosfäärissä, vaikka täällä pohjoisessa stratosfäärin lämpötilat ovatkin leudompia kuin maapallon vastakkaisella navalla.

Tutkijat toteavat, että he eivät kuitenkaan pysty ennustamaan, milloin pohjoinen otsonikato seuraavan kerran mahdollisesti äityy vuoden 2011 tasolle tai vielä pahemmaksi. Samalla he varoittavat siitä, että jos arktisen stratosfäärin lämpötilat laskevat vielä vaikka vain vähän, voi pahasta otsonikadosta tulla pohjoisessa yhä yleisempi ilmiö.

Otsonikerroksen toipuminen on onneksi mahdollista. Otsonia muodostuu luonnostaan stratosfäärissä auringonsäteilyn käynnistämissä fotokemiallisissa reaktioissa. Monien otsonikerrosta tuhoavien yhdisteiden päästöjä on saatu rajoitettua. Valitettavasti joudumme odottamaan vanhojenkin päästöjen poistumista stratosfääristä vielä kymmeniä vuosia.

Näyttäviä helmiäispilviä McMurdon tutkimusasemalla Etelämantereella. Nämä ovat juuri niitä stratosfäärin pilviä, joissa otsonia hajoaa suuria määriä. (Kuva: Alan Light/Creative Commons)

Otsonitutkimus julkaistiin Nature-lehdessä. Suomessa siitä tiedotti ilman asiavirheitä Ilmatieteen laitos, joka oli mukana tässä kansainvälisessä tutkimuksessa. Ulkomailla siitä kirjoittivat muun muassa ABC, New Scientist, BBC, CBC ja kanadalaista tiedepolitiikkaa samalla valottava Nunatsiaq News.