På 80-talet var forskaren Susan Solomon med och löste ozonhålets gåta. Forskarnas stora upptäckt ledde till den framgångsrika utfasningen av freoner. Det har gått mer än 30 år sedan dess men hennes forskargärning är fortfarande aktuell. I år belönas hon med det prestigefyllda Crafoordpriset i geovetenskaper.

I februari är det ljust dygnet runt på Antarktis. Professor Susan Solomon vid Massachussets Institute of Technology, MIT, Boston, USA, är precis hemkommen från sin sjunde resa i området. Ombord på båten, mellan Antarktiska halvön, Sydgeorgien och Falklandsöarna, fick hon beskedet att hon är en av pristagarna av årets Crafoordpris, ett pris som tilldelas forskare med en betydande roll inom klimatforskningen. – Det är oerhört ärofyllt att få priset, säger Susan Solomon på telefon och tackar också alla forskarkollegor som bidragit till de framgångsrika forskningsresultaten. Hon passar även på att dela med sig av en annan nyhet som gläder henne: De senaste årens vintermätningar i Antarktis lufthav visar att ozonlagret är på väg att återhämta sig i området.

Ozonhålets gåta

Susan Solomon

Susan Solomon, professor vid Massachussets Institute of Technology. Foto: Helen Hill

Susan Solomon var bara 29 år när hon och hennes kollegor tog fram teorin om varför det varje vinter uppstår ett hål i ozonlagret över Antarktis. Mätningarna i fält bekräftade sedan teorin och den internationella uppmärksamheten var stor. Tack vare dessa resultat fattades sedan beslut på global nivå om att fasa ut människans utsläpp av freoner, vilka visats sig vara skadliga för ozonlagret. – Jag fäste inte särskilt stor uppmärksamhet vid all uppståndelse. Jag var helt uppslukad av min forskning och av arbetet i fält. Det var så oerhört spännande att känna att planeten höll på att avslöja något anmärkningsvärt för mig och mina kollegor, säger Susan Solomon.

Ozonlagret påverkar klimatet

Efter den stora upptäckten har Susan Solomons fortsatta forskning handlat om vilka faktorer som påverkar ozonlagrets tjocklek och vilken inverkan det kan ha på klimatet. – Som forskare vill man alltid ta saker till nästa nivå. I samma stund som man avslutar något, blir det tydligt vad som är nästa steg för att nå ännu djupare förståelse, förklarar hon.
– Som forskare vill man alltid ta saker till nästa nivå.
Susan Solomons forskning är inriktad både mot atmosfärskemi och mot klimatförändringar.  I takt med att olika klimatmodeller utvecklas går det att göra allt bättre uppskattningar, till exempel av hur människans utsläpp av växthusgaser kan påverka jordens temperatur. Just nu arbetar Susan Solomon med ett forskningsprojekt som handlar om torka. – Vi analyserar hur mycket torrare olika delar av världen har blivit och beräknar hur olika platser kan drabbas av torka i framtiden. Jag hoppas att detta ska ge oss värdefull information om var vi kan förvänta oss störst sårbarhet för ökad torka när jordens medeltemperatur stiger, säger Susan Solomon.

Bättre prognoser

Arbetet med komplexa frågeställningar, som jordens klimatutveckling, är svårt. Trots det anser Susan Solomon att det svåra också är det roliga. Hon är positiv inför framtiden. – I takt med att vi får bättre datorer och förfinade numeriska modeller får klimatmodellerna allt högre upplösning. Det innebär att sådant som inte ingår i dagens modeller, som till exempel enstaka moln eller växters rotsystem, kommer att finnas med. Det ger oss möjligheten till ännu bättre prognoser för framtidens klimat.
–Klimatmodellerna har exempelvis förutspått varmare somrar, något som sedan visat sig slå in.
Hur pålitliga är dagens prognoser om framtidens klimat? – Det är en bra fråga! Det är lätt att hitta fel och saker som inte fungerar. Men dagens modeller är exempelvis fenomenalt bra på att prognosticera sådant som årstidsväxlingar och utbredningen av Antarktis havsis. Klimatmodellerna har exempelvis förutspått varmare somrar, något som sedan visat sig slå in. – Modellerna fungerar utmärkt om vi väljer längre tidsskalor, som decennier eller om vi utgår från 50-årstrender bakåt i tiden och studerar olika mönster för exempelvis höjd över markytan. Men ju mindre skala vi granskar, desto svårare blir det, säger Susan Solomon.

Fakta om ozon

Ozonlagret – ett tunt skikt med stor betydelse • Ozon är en gas med syremolekyler (O3) som finns naturligt i luften på 10–50 km höjd (stratosfären). Ozonet i stratosfären absorberar ultraviolett ljus (UV-B-strålning) från solen. Sådan strålning är skadlig för levande organismer och ozonskiktet fungerar därmed som ett skyddande filter för livet på jorden. • ”Ozonskiktet” är egentligen en bildlig beskrivning av allt ozon i stratosfären. Men om man skulle kunna samla allt ozon i stratosfären till ett skikt ren ozongas vid jordytan skulle tjockleken vara 2–5 mm. • Sedan 1970-talet uppstår varje vinter en förtunning av ozonlagret över Antarktis. Förtunningen beror på att detta är det enda ställe på jorden där det regelbundet varje vinter bildas moln på riktig hög höjd. Det är den extrema vinterkylan, vid temperaturer lägre än minus 80⁰C, över Antarktis som gör att det bildas moln i stratosfären. Susan Solomon och hennes forskarkollegor antog att det sker reaktioner på molnkristallernas yta istället för i luften. Därmed kunde forskarna på ett nytt sätt beräkna vad som händer över Antarktis när molekyler från freonutsläpp vid markytan så småningom nått stratosfären och freonernas klor frigjorts. På senare år har forskare i olika studier kunnat visa att ozonlagret över Antarktis börjat läka, den årliga uppmätta förtunningen är numera mycket mindre än tidigare. Ozonnedbrytningen över Antarktis:  – Antarktis vinter präglas av extrem, ihållande kyla. I stratosfären bildas moln. – En del av det klor som frigjorts från freoner binds i molnen. – Klor kan aktiveras till klorgas genom reaktioner på ytan av molnkristallerna. – När det första solljuset når Antarktis om våren startar fotokemiska reaktioner som splittrar klorgasen till fria klorradikaler, som i sin tur startar en omfattande nedbrytning av ozon i stratosfären. – När temperaturen blir varmare än -80° löses de stratosfäriska molnen upp. De kloraktiverande processerna upphör. Källa: KVA, se figur här. • Susan Solomon och hennes kollegor har i senare forskning visat att förändringar av ozonlagrets tjocklek över Antarktis inte bara påverkar absorptionen av UV-strålning, utan att förändringar i ozonlagrets tjocklek även har inverkan på klimatet, genom att luftströmmarna och lufttemperaturen påverkas, från stratosfären och ända ner till markytan, på södra delen av jordklotet.

Om Susan Solomon

Susan Solomon är atmosfärskemist och klimatforskare. Genom sin forskning om orsaken till ozonhålet över Antarktis kom Susan Solomon även att bli en av drivkrafterna bakom Montrealprotokollet, ett internationellt traktat som skrevs under år 1987 av världens länder med syftet att fasa ut freon och liknande ämnen som tunnar ut ozonskiktet. Montrealprotokollet hyllas av många som samtidens mest framgångsrika internationella miljövårdssamarbete. År 1994 fick Susan Solomon en glaciär namngiven efter sig. Solomon glaciären ligger på Östantarktis, 1 735 meter över havet. År 1999 mottog Susan Solomon den prestigefulla utmärkelsen USA:s National Medal of Science, ur dåvarande presidenten Bill Clintons hand. Mellan 2002 – 2008 hade Susan Solomon en ledande roll inom FN:s klimatpanel IPCC och var med och tog emot Nobels fredpris år 2007 som tilldelades Al Gore tillsammans med IPCC för ”deras insats för att skapa och sprida större kunskap om de av människan skapade klimatförändringarna och för att lägga grunden för de åtgärder som krävs för att motverka dessa förändringar”. Förutom att vara verksam forskare har Susan Solomon bland annat skrivit en bok om britten Robert Falcon Scotts expedition till Sydpolen: The Coldest March, Scott’s Fatalt Antarctic Expedition (2002). I sin bok presenterar Solomon meteorologiska data från fältstationer utmed Scotts färdväg som tillsammans med mätningar från Scotts expedition år 1911 visar att en ovanligt kall sensommar/höst skapade förutsättningar långt svårare än vad som kunde förväntats, vilket kan vara en av förklaringarna till varför Scott och hans kollegor inte överlevde resan tillbaka hem från Sydpolen. I maj 2018 besöker Susan Solomon både Lund och Stockholm för att medverka vid Crafoorddagarna och ta emot Crafoordpriset i geovetenskaper 2018 tillsammans med Syukuro Manabe.

Crafoordpriset

Crafoordpriset i geovetenskaper 2018 går till Syukuro Manabe och Susan Solomon som båda har spelat en dominerande roll inom klimatforskningen. De får priset med motivering: ”för fundamentala bidrag till förståelsen av atmosfäriska spårgasers roll i jordens klimatsystem.” Crafoordpriset i geovetenskaper 2018 delas ut av Kungliga Vetenskapsakademien. Prissumman är sex miljoner kronor. Prisutdelningen sker den 24 maj i Stockholm, i närvaro av kungen och drottningen. Läs mer om pristagarna och priset här.