Ett nytt papper som kvantifierar små halter av jod i jordens stratosfär kan hjälpa till att förklara varför några av planetens skyddande ozonskikt inte läker så snabbt som förväntat.

Papperet innehåller en uppsättning anslutningar som kopplar luftföroreningar nära jordens yta till ozonförstöring mycket högre i atmosfären. Att ozon på högre nivå skyddar planetens yta från strålning som kan orsaka hudcancer och skada grödor.

"Effekten är kanske 1,5 till 2 procent mindre ozon, "sa huvudförfattaren Theodore Koenig, en postdoktor vid CIRES och University of Colorado Boulder, med hänvisning till ozon i nedre delen av ozonskiktet, runt jordens tropiker och tempererade zoner. "Det kan låta litet, men det är viktigt, " han sa.

Ett något tunnare ozonskikt innebär att mer UVB -strålning kan komma igenom till jordens yta.

Koenigs papper, den första "kvantitativa upptäckten" av jod i stratosfären, publiceras denna vecka i Förfaranden från National Academy of Sciences , med medförfattare från CIRES, CU Boulder och andra institutioner.

Kemikalier som en gång använts i stor utsträckning vid kylning, sprayburkar och lösningsmedel kan äta upp jordens ozonskikt. Efter att forskare upptäckte det stratosfäriska "ozonhålet" på 1980 -talet, nationer runt om i världen undertecknade det internationella Montrealprotokollavtalet för att skydda ozonskiktet, begränsa utsläppen av ozonnedbrytande kemikalier.

"Ozonskiktet börjar visa tidiga tecken på återhämtning i den övre stratosfären, men ozon i den nedre stratosfären fortsätter att minska av oklara skäl, "sa Rainer Volkamer, en CIRES -kollega, CU Boulder professor i kemi och motsvarande författare till den nya bedömningen.

"Före nu, nedgången antogs bero på förändringar i hur luft blandas mellan troposfären och stratosfären. Våra mätningar visar att det också finns en kemisk förklaring, på grund av jod från hav. Det jag tycker är spännande är att jod ändrar ozon med tillräckligt mycket för att ge en trolig förklaring till varför ozon i den nedre stratosfären fortsätter att minska. "

För det nya arbetet, Volkamer och hans kollegor har tagit del av data från flera atmosfäriska forskningskampanjer som nyligen involverat U.S.National Science Foundation (NSF) och NASA:s forskningsflygplan, och som inkluderade instrument som kunde ta upp små mängder jod och andra så kallade halogener i den nedre stratosfären under dagtid. Halogener, som också inkluderar klor och brom, är nyckeln till ozonförstöring.

Det har varit svårt att få data från den här delen av atmosfären, Sa Koenig. "Vi visste att det fanns lite jod där, men vi kunde inte fästa siffror på det förrän nu ... Detta är ett resultat av tekniska framsteg:Våra instrument blev bara lite bättre och så småningom, det var tillräckligt för att göra mätningar. "

Mängden jod de tog upp i den nedre stratosfären är liten, liknande att lägga till några flaskor vatten till Great Salt Lake. Men jod är extremt effektivt för att förstöra ozon, och, generellt, mängden forskarna mätte räcker för att förklara nivån av ozonförstörelse i den nedre stratosfären.

Så var kom joden ifrån? Konstigt nog verkar det vara ett resultat av luftföroreningar här nere på planet, de nya bedömningsrapporterna.

Ozon på jordens yta är en förorening, en som är reglerad i USA och på andra håll eftersom den kan skada människors lungor. Och när ozonföroreningar interagerar kemiskt med havets yta, det kan "dra" naturligt förekommande jod upp i atmosfären. Andra studier har visat att i den lägre atmosfären, jodhalterna har ungefär tredubblats i koncentration sedan 1950.

En del av det joden gör tydligen upp i stratosfären, där det kan utlösa ozonnedbrytning, Sa Koenig. "Detta bör inte minska framgångshistorien för Montrealprotokollet, men ändå, det är viktigt. Den nedre stratosfären borde redan ha förbättrats, inte blivit värre. "

"Det händer något som leder till försämring. Vår hypotes är att ozon vid ytan förstör ozon i stratosfären, "Tillade Koenig.

Det kommer att vara viktigt att studera hypotesen mer i detalj, Sa Koenig och hans medförfattare. Om ozonföroreningarna på jordens yta ökar, till exempel, kan det utlösa ännu mer förstörelse av ozonlagret i nedre stratosfären?

Medförfattare Pedro Campuzano-Jost, en CIRES -forskare, sa att forskningsprojektets framgång delvis beror på den unika omfattningen av NASA:s Atom (Atmospheric Tomography) uppdrag, som flög ett forskningsflygplan över hela världen; och NSF:s uppdrag CONTRAST (Convective Transport of Active Species in the Tropics), som detekterade jodoxidradikaler i stratosfären.

"Hälften av de platser vi besökte hade aldrig provtagits tidigare för aerosoler, "Campuzano-Jost sa, och det är den typen av möjligheter som leder till nya upptäckter.

Volkamer och hans kollegor hoppas lyckas lägga fram ett nytt uppdrag att studera jodkemi mer detaljerat, för att bättre förstå framtiden för jordens skyddande ozonskikt.