Ozonska plast je sestavni del tega, zaradi česar je Zemlja primerna za bivanje. To območje stratosfere je odgovorno za absorpcijo večine sončnega ultravijoličnega sevanja in tako zagotavlja, da kopenski organizmi niso obsevani. Od sedemdesetih let prejšnjega stoletja so se znanstveniki zavedali stalnega upadanja te plasti okoli južne polarne regije, skupaj z velikim sezonskim zmanjšanjem. Ta slednji pojav, znan kot 'ozonska luknja', je že desetletja velika skrb.
Poskusi za odpravo tega položaja so se osredotočili na zmanjšanje uporabe industrijskih kemikalij, kot so klorofluoroogljikovodiki (CFC). Ta prizadevanja so dosegla vrhunec s podpisom Montrealskega protokola leta 1987, ki je zahteval popolno opuščanje snovi, ki tanjšajo ozonski plašč (ODS). In glede na nedavna študija Nasina skupina znanstvenikov je pokazala, da ozonska luknja zaradi tega kaže znake znatnega okrevanja.
Študija z naslovom ' Zmanjšanje tanjšanja antarktičnega ozona in nižjega klora v stratosferi, določeno na podlagi opazovanj aure v mikrovalovni pečici «, se je pred kratkim pojavilo v znanstveni revijiGeofizikalna raziskovalna pisma.Študijo je vodila Susan E Strahan, soavtorica pa Anne R. Douglass, dve raziskovalki z NASA Goddard's Laboratorij za atmosfersko kemijo in dinamiko .
Umetnikov vtis satelita Aura. Zasluge: NASA
Zaradi svoje študije se je ekipa posvetovala s podatki Nase Satelitska aura , ki južno polarno regijo spremlja že od leta 2005. Po izstrelitvi leta 2004 je bil namen satelita Aura izvajanje meritev ozona, aerosolov in ključnih plinov v zemeljskem ozračju. Glede na odčitke, ki jih je zbral od leta 2005, je zmanjšanje uporabe CFC povzročilo 20-odstotno zmanjšanje tanjšanja ozona.
Preprosto povedano, CFC so dolgožive kemične spojine, ki so sestavljene iz ogljika, klora in fluora. Od druge polovice 20. stoletja so se uporabljali v številnih industrijskih aplikacijah, kot so hlajenje (kot freon), v kemičnih aerosolih (kot pogonska goriva) in kot topila. Sčasoma se te kemikalije dvignejo v stratosfero, kjer postanejo izpostavljene UV-sevanju in se razgradijo na atome klora.
Ti atomi klora uničijo ozonsko plast, kjer katalizirajo, da tvorijo plin kisik (O²). Ta dejavnost se začne okoli julija med zimo na južni polobli, ko sončni žarki povzročijo povečanje katalizacije atomov klora in broma, pridobljenih iz CFC, v ozračju. Do septembra (t.j. pomladi na južni polobli) aktivnost doseže vrhunec, kar povzroči 'ozonsko luknjo', ki so jo znanstveniki prvič opazili leta 1985.
V preteklosti so študije statistične analize pokazale, da se je tanjšanje ozona od takrat povečalo. Vendar pa je ta študija – ki je bila prva, ki je uporabila meritve kemične sestave znotraj ozonske luknje – pokazala, da se tanjšanje ozona zmanjšuje. Še več, nakazalo je, da je zmanjšanje posledica zmanjšanja uporabe CFC.
Kot je Susan Strahan pojasnila v nedavnem NASA-i izjava za javnost , 'Zelo jasno vidimo, da se klor iz CFC spušča v ozonsko luknjo in da se zaradi tega manj tanjša ozonski plašč.' Da bi ugotovili, kako se ozon in druge kemikalije v ozračju spreminjajo iz leta v leto, so se znanstveniki opirali na podatke satelita Aura. Mikrovalovna pečica (MLS).
Za razliko od drugih instrumentov, ki se zanašajo na sončno svetlobo za pridobivanje spektrov iz atmosferskih plinov, ta instrument meri te pline glede na mikrovalovne emisije. Posledično lahko meri pline v sledovih nad Antarktiko v ključnem letnem času – ko je na južni polobli zima in je vreme v stratosferi mirno, temperature pa nizke in stabilne.
Sprememba ravni ozona od začetka do konca zime na južni polobli (od začetka julija do sredine septembra) je bila vsako leto izračunana z uporabo meritev MLS vsako leto od 2005 do 2016. Medtem ko so te meritve pokazale zmanjšanje izgube ozona, sta Strahan in Douglass želela odgovorno je bilo določeno zmanjšanje uporabe CFC.
To so storili tako, da so v podatkih MLS iskali znake klorovodikove kisline, ki jo bo klor tvoril z reakcijo z metanom (vendar le, ko je ves razpoložljiv ozon osiromašen). Kot Strahan pojasnil :
»V tem obdobju so temperature na Antarktiki vedno zelo nizke, zato je stopnja uničenja ozona odvisna predvsem od količine klora. Takrat želimo izmeriti izgubo ozona ...Približno do sredine oktobra se vse klorove spojine prikladno pretvorijo v en plin, tako da lahko z merjenjem klorovodikove kisline dobro izmerimo skupni klor.
Slike iz instrumenta za spremljanje ozona (OMI) na Nasinem satelitu Aura, ki prikazujejo nihanja ozona med letoma 2010 in 2011. Zasluge: NASA/Rob Simmon
Še en namig je prišel v obliki ravni dušikovega oksida, še enega dolgoživega plina, ki se obnaša tako kot CFC v večjem delu stratosfere – vendar ne upada kot CFC. Če bi se CFC v stratosferi zmanjševal, bi to pomenilo, da bi bilo prisotnega manj klora v primerjavi z dušikovim oksidom. S primerjavo meritev MLS klorovodikove kisline in dušikovega oksida vsako leto so ugotovili, da se ravni klora znižujejo za približno 0,8 odstotka na leto.
Kot Strahan navedeno , je to pomenilo 20-odstotno zmanjšanje od leta 2005 do 2016, kar je bilo skladno s pričakovanimi. 'To je zelo blizu tistemu, kar naš model napoveduje, da bi morali videti za to količino upada klora,' je dejala. »To nam daje zaupanje, da je zmanjšanje tanjšanja ozona do sredine septembra, ki ga kažejo podatki MLS, posledica padanja ravni klora, ki prihaja iz CFC. Toda še ne vidimo jasnega zmanjšanja velikosti ozonske luknje, ker je to nadzorovano predvsem s temperaturo po sredini septembra, ki se iz leta v leto zelo razlikuje.
Pričakuje se, da se bo ta proces okrevanja nadaljeval, ko CFC postopoma zapuščajo ozračje, čeprav znanstveniki predvidevajo, da bo popolno okrevanje trajalo desetletja. To je zelo dobra novica, če upoštevamo, da je bila ozonska luknja odkrita šele pred približno tremi desetletji, ravni ozona pa so se začele stabilizirati približno desetletje pozneje. Vseeno kot Douglass pojasnil , popolno okrevanje verjetno ne bo prišlo do druge polovice tega stoletja:
»CFC imajo življenjsko dobo od 50 do 100 let, zato se v ozračju zadržujejo zelo dolgo. Kar se tiče ozonske luknje, ki je izginila, gledamo na 2060 ali 2080. In tudi takrat je morda še vedno majhna luknja.'
Montrealski protokol se pogosto omenja kot primer učinkovitega mednarodnega podnebnega ukrepanja in z dobrim razlogom. Protokol je bil sklenjen trinajst let po doseženem znanstvenem soglasju o tanjšanju ozonskega plašča in le dve leti po precej zaskrbljujočem odkritju ozonske luknje. In v naslednjih letih so podpisniki ostali zavezani svojim ciljem in dosegli ciljna znižanja.
Upamo, da bo v prihodnosti mogoče doseči podobne ukrepe v zvezi s podnebnimi spremembami, ki so že vrsto let predmet zamud in odpora. A kot kaže primer ozonske luknje, lahko mednarodno ukrepanje reši problem, preden bo prepozno.
Nadaljnje branje: NASA