Att lära sig respektera ozon

VÄRLDEN iakttog med spänt intresse — och kanske med lättnad — att Förenta staterna i december 1978 satte stopp för tillverkningen av en välkänd hushållsartikel — freondrivna aerosolsprejer. Detta länge väntade förbud är myndigheternas gensvar på vetenskapsmäns varningar om möjliga klimatförändringar och ökad risk för hudcancer på alla kontinenter.

”Vad för något?” kanske du frågar. ”Skulle min lilla sprejflaska verkligen kunna skada världen?”

Kanske eller kanske inte. Men om det är fluorerade klorkolväten — freoner — som används som drivmedel i din aerosolsprej, så anser tre statliga myndigheter i Förenta staterna att faran är för stor för att man skall ta några risker. Tillsammans kommer Environmental Protection Agency (i Sverige: Naturvårdsverket), Food and Drug Administration (FDA, amerikanska livs- och läkemedelsstyrelsen) och Consumer Product Safety Commission (i Sverige: Konsumentverket) att ha tillsyn över efterlevnaden av en ny lag. Inget bolag eller företag får efter den 15 december 1978 använda freoner som drivmedel i produkter som inte är nödvändiga. Varför inte? ”Därför att freoner kan förstöra stratosfäriskt ozon, vilket kan leda till ökning av hudcancer, klimatförändringar och andra ogynnsamma verkningar”, säger den slutgiltiga bestämmelsen.

Bakom denna lagstiftning ligger berättelsen om hur människan lärde sig respektera den skyddande sköld som finns över våra huvuden — det tunna skiktet av modifierat syre som kallas ozon. Enkelt uttryckt inser människan att ozon är jordens filter mot skadlig strålning från solen. Att man fördärvar skyddet eller filtret innebär att man fördärvar livet på jorden. Det är en sak att i Uppenbarelseboken 11:18 läsa om dem ”som fördärvar jorden”. Det är en annan sak att i sin egen hand hålla en sprejflaska som kan anklagas för sådant fördärv.

Är aerosoler giftiga?

I allmänhet kan man säga att freoner är anmärkningsvärt ofarliga. De bildar inte några kemiska föreningar med vår föda, vårt vatten eller våra kroppsvävnader. Men på grund av att freonerna inte reagerar med någonting i atmosfären omkring oss, består de en lång tid. Ironiskt nog är det den egenskap som gör drivgasen ofarlig vid jordytan som också gör det möjligt för gasen att bestå och slutligen nå en plats där den kan vara till skada för människan. Medan åren går förs gasen med den normala luftcirkulationen upp till stratosfären, där förhållandena är helt annorlunda.

Många vetenskapsmän hävdar att i den övre atmosfären kan energirika solstrålar mycket väl reagera med freonerna och lösgöra fria kloratomer. Klor kan i sin tur förvandla ozon till vanligt syre, och fritt klor kan verka på detta sätt nästan hur länge som helst. Klor blir alltså en katalysator — ett redskap i en kemisk reaktion som bryter ner ozon. Det är här den möjliga faran ligger. Vetenskapsmän fruktar att de små puffarna från millioner sprejburkar med freoner kan åstadkomma denna långsamma förstöring av ozonet.

Tiden är en betydande faktor i denna teori. Man tror att det tar så lång tid som 10 till 15 år för freonerna att nå stratosfären. Och det kan ta ett århundrade eller mer för ozonet att förnya sig självt efter den skada som redan har gjorts. Hotet, om det är verkligt, gäller alltså kommande generationer.

Det naturliga skiktet av ozon, 15 till 50 kilometer över våra huvuden, filtrerar bort en del av solens värmestrålar — det ”infraröda” ljuset. För mycket värmestrålar från solen kan orsaka drastiska förändringar i vädret på jorden. Och ännu viktigare är att ozonskiktet också skyddar oss mot solens ultravioletta ljus. De ofarliga och välgörande ultravioletta strålarna som tränger igenom i normalt solljus ger oss D-vitaminer och solbränna. Men att sola sig alltför mycket ökar risken för hudcancer. En del cancerexperter anser att cancerrisken ökar med 2 procent för varje procent ozon som går förlorad. Och om de intensivare strålarna skulle döda små syrebildande växter ute i haven, skulle havens ”näringskedjor” skadas. Ozonskiktet är sannerligen ett skydd som mänskligheten inte har råd att förakta eller nonchalera.

Varför har vi inte hört talas om detta tidigare?

De giftfria freonerna, som framställdes syntetiskt på 1930-talet, bekymrade ingen förrän i juni 1974. Då utfärdade vetenskapsmännen F. Sherwood Rowland och Mario S. Molina vid University of California varningen. Andra vetenskapsmän hade tänkt ut matematiska beskrivningar (”modeller”) av hur gas sprider sig genom luften. Men Rowland och Molina visade hur freoner kan sätta livskvaliteten på jorden i fara. Snart kom University of Michigan, Harvard University och National Center for Atmospheric Research (ett amerikanskt centrum för utforskning av atmosfären), vilka använde liknande modeller, fram till samma slutsats.

Du är således inte ensam om att helt nyligen ha hört talas om farorna för ozonet. Detta är nytt för var och en. Plötsligt i mitten av 1970-talet lärde sig människan att respektera ozonet.

Nu uppstår det besvärliga problemet. ”Måste vi lägga ned en blomstrande industri på grund av ett teoretiskt, men alarmerande, hot?” Det kan bli svårt att finna en ersättning på freonernas ursprungliga användningsområde som kylmedel. Men varje år gick också omkring 200.000 ton av Förenta staternas freonproduktion till sprejburkar. Nittio procent av sprejerna användes för personligt bruk — kosmetika, deodoranter och hårsprejer. Dessa artiklar rönte ett allt större intresse i hela världen, och Förenta staterna, som producerade hälften av världens freoner, fördubblade sin produktion vart sjätte år.

Att besluta vad som skall göras

Med människans knappa kunskap om luftströmmar och fotokemi i den övre atmosfären är det svårt att säga precis hur exakt modellerna beskriver förstöringen av ozon. Men om de är någotsånär riktiga, finns det en stor risk, och denna möjlighet måste man räkna med. Man började använda nya metoder för att testa och kontrollera ozonskiktet. Att mäta ozon med satellit och raket används som komplement till den äldre metoden, som går ut på att jämföra två våglängder av solljuset. Vetenskapsmän måste tyda och förklara resultaten. Finns det mindre ozon nu, och motsvarar i så fall denna minskning den mängd freoner som avgetts?

Tidiga modeller av hur freoner påverkar ozonet var endimensionella. Det betyder att de matematiskt beskrev vad som händer, när gasen stiger vertikalt upp i stratosfären. Mot detta kan man invända att vi lever i en tredimensionell värld. Vindar blåser, sommar- och vinterstormar uppstår, och ingen gas stiger rakt upp. Dessutom bildas det naturliga ozonskiktet ojämnt. Största delen av ozonet bildas på sommaren och vid den soliga ekvatorn. Och eftersom ozonet stadigt rör sig mot polerna, bildas där ett tjockare lager. Forskare började alltså utarbeta två- och tredimensionella modeller, som tog hänsyn till årstid och breddgrad.

När resultaten så småningom började komma in, insåg de statliga myndigheterna att det var nödvändigt att göra någonting. En skämtteckning i en dagstidning visade två rymdvarelser i ett rymdskepp. Den ene sade till den andre: ”Våra instrument måste vara felaktiga. De visar att människorna där nere förstör ozonet med deodoranter.” Teorin har inte blivit helt ”bevisad”. Men risken synes vara för stor för att man skall vänta längre. Förenta staterna har upphört med att använda freoner som drivmedel i sprejer.

När FDA tillkännagav förbudet, hette det i Federal Register:

”Styrelsen har handlat på grundval av att de tillförlitligaste vetenskapliga beräkningarna visar att freoner som släpps ut leder till en minskning av stratosfäriskt ozon och att de yttersta konsekvenserna av ozonförstöring på den beräknade höjden är oacceptabla enligt styrelsens omdöme. Det är också ovisst när de återstående vetenskapliga frågorna kommer att bli slutligt avgjorda.”

Hur kommer detta att påverka affärerna — och min plånbok?

En del affärsgrenar kommer att lida skada. En beräkning är att 1.700 arbetstillfällen i Förenta staterna kommer att gå förlorade under en period på 18 månader. År 1975 producerade sex bolag i Förenta staterna freoner i 15 fabriker. De företag som tillverkar aerosolförpackningar kommer att beröras mest av förbudet. De som är förenade med kosmetikfirmor kan ganska lätt gå över till koldioxid eller kolväten som drivmedel. Mindre firmor får troligen lämna marknaden. De arbetar under kontrakt och kan sakna medel och tillgångar för att gå över till andra drivmedel.

De goda nyheterna för din plånbok är att det så småningom kan finnas säkrare och billigare ersättningsmedel tillgängliga. Under någon tid har konsumenter redan frågat efter produkter som inte är förpackade i sprejburkar. De som tillverkar, förpackar och säljer kosmetika och toalettartiklar har börjat med deodoranter av roll-ontyp och rafräschissörer med pumpventil. Sådana produkter är också vanligen billigare för köparen.

Det är också intressant att den för miljön renare och säkrare kolväte- och koldioxidsgasen också är billigare. År 1977 beräknade FDA att övergången till dessa ersättningsmedel skulle bespara konsumenten mellan 250 millioner och en milliard kronor per år. Tiden får utvisa hur mycket av detta som märks i din plånbok.

Men någonting som går långt utöver de ekonomiska aspekterna är faran för en långsamt kommande katastrof för mänskligheten och allt liv på jorden. Förstöringen av vårt naturliga skydd mot farlig strålning från solen skulle helt visst vara människans största misstag i hennes teknologiska strävanden. Och hur beklämmande skulle det inte vara att behöva inse att en obotlig skada redan har gjorts som lämnar oss hjälplösa inför att avvända konsekvenserna! Man är överens om att människan lärde sig respektera ozonet i rättan tid. När vi en dag ser tillbaka, kanske vi inser att det var med skrämmande knapp nöd vi kom undan.

[Ruta/bild på sidan 13]

(För formaterad text, se publikationen)

SOLLJUS PLUS FREONER FÖRSTÖR OZONET I STRATOSFÄREN:

1. Ultravioletta strålar frigör klor från fluorerade klorkolväten eller freoner

2. Klor verkar som en ”katalysator” som omvandlar ozon till vanligt syre

3. Detta innebär att fler ultravioletta strålar kan nå jorden

SOLEN

80 KILOMETER

MESOSFÄREN

48 KILOMETER

STRATOSFÄREN

ULTRAVIOLETT LJUS

OZON

OZON

DET KAN TA 10 TILL 15 ÅR FÖR FREONERNA ATT NÅ STRATOSFÄREN

16 KILOMETER

TROPOSFÄREN

JORDEN

[Ruta på sidan 15]

TEORIN OM OZONFÖRSTÖRING

(MED KEMISKA TECKEN)

Vetenskapsmän beräknar att freoner — eller mera korrekt fluorerade klorkolväten — som avgetts från en sprejburk för så länge som 10 till 15 år sedan inte förrän nu når stratosfären.

DE KALLAR DET ”FOTOLYS”

På höjder över 25 kilometer har solljuset tillräckligt med energi för att kunna frigöra klor från freoner. ”Fotolys”, som vetenskapsmännen kallar det, innebär att elektromagnetiska vågor (sådana som ljus) sönderdelar kemiska ämnen. För att förstå hur detta fungerar kan du tänka dig att du för tio år sedan använde en deodorant med drivmedlet Freon 11 (CFCl₃). Här visas med kemiska tecken vad som kan hända med denna freon i luften:

hv + CFCl₃ → CFCl₂ + Cl

hv är en foton — en energipartikel av ljus. Fotonen träffar en molekyl av din för länge sedan glömda Freon 11. Den avger då (visas av pilen) en fri kloratom (Cl) och övergår till en mindre molekyl. Vad händer sedan?

OZON BLIR ENKELT SYRE

Kloratomerna sönderdelar ozonmolekylerna genom att uppta en av ozonmolekylens syreatomer. Kemisten skriver det så här:

Cl + O₃ → ClO + O₂

Här är Cl fritt klor, O₃ är ozon, och O₂ är enkelt syre. Men den överblivna kloroxiden (ClO) består inte. Den träffar på ensamma syreatomer, O, som det finns rikligt av där uppe.

OCH SEDAN:

ClO + O → Cl + O₂

Lägg märke till, om du följer pilarna, att vi återigen får enkelt syre (O₂). Men kloratomen (Cl) är fri att finna sitt nästa O₃-offer. Detta gör fritt klor till en katalysator. Den fria kloratomen uppträder på detta sätt om och om igen, tills den finner ett ovanligt kemiskt ämne som kan ta den ut ur kretsloppet. Teorin visar således att lite freon kan förstöra mycket ozon.

[Bild på sidan 16]

”Menar du att detta ... kan leda till detta?”

CANCER