Z ozonskimi luknjami nismo opravili

Ekologija: Vznemirljivo propadanje ozona nad srednjimi geografskimi širinami.

Objavljeno
30. julij 2018 08.00
Posodobljeno
30. julij 2018 08.00
Na tej fotografiji sončnega zahoda, posnetega z Mednarodne vesoljske postaje, so jasno vidne tri plasti atmosfere: troposfera se sveti oranžno, stratosfera, kjer se najaha ozon, je roza, višje plasti so modrikaste. FOTO: Nasa
Ozon, plin s tremi kisikovimi atomi, ki nas v stratosferi na višini od 10 do 50 kilometrov v tanki plasti varuje pred premočnim sončnim sevanjem in s tem pred genskimi poškodbami, kožnim rakom in slepoto, se je po več letih, ko smo bili prepričani, da ga obvladujemo, zadnje tedne vrnil med svetovne novice z zloveščim tonom. Znanstveniki so ugotovili, da se že sicer tanka plast ozona – če bi ga zbrali skupaj in stisnili, bi ga bilo pri razmerah, kakršne veljajo na morski gladini, le za 0,3 centimetra debel sloj – še naprej tanjša.

Prvič se je ozonski varovalni plašč na naslovnicah svetovnih medijev pojavil v poznih 70. letih prejšnjega stoletja, ko so znanstveniki odkrili, da se tanjša. Drugič smo zanj slišali leta 1985, ko je revija Nature prvič opozorila na luknjo v ozonskem plašču nad Antarktiko, ki so jo povezovali s pogostejšim pojavljanjem kožnega raka zlasti med prebivalci Avstralije. Samo dve leti pozneje, 1987., je bil sprejet montrealski protokol, ki je prepovedal proizvodnjo in uporabo freonov ali CFC, za katere je bilo ugotovljeno, da visoko v stratosferi razžirajo varovalno ozonsko plast. Tja smo jih vse do srede 80. let množično potiskali z raznimi razpršilniki, od parfumov in lakov za lase do smetane, in s hladilnimi snovmi v hladilnikih in klimatskih napravah ter z izpuhi na poletih concordov na velikih višinah.

Ozon nas nekaj kilometrov nad tlemi ščiti, pri tleh pa je škodljiv za zdravje.
Leta 1985 je revija Nature prvič opozorila na ozonsko luknjo nad Antarktiko.
Ustavitev širjenja luknje je bila prva uspešna akcija pri varovanju planeta.
Tokrat tanjšanja plasti niso opazili nad poloma, temveč bližje ekvatorju.


S prepovedjo proizvodnje in uporabe za ozon škodljivih freonov naj bi torej tanjšanje ozonskega plašča ne le preprečili, ampak tudi zagotovili celjenje luknje v njem. In res je leta 2010 poročilo Združenih narodov potrdilo, da se je zaradi prepovedi tanjšanje ozonske plasti ustavilo. Montrealski protokol je bil tako prva uspešnica v mednarodnem prizadevanju za globalno varovanje našega planeta.

Ozonski plašč se je vrnil v medije spomladi, ko je članek v reviji Atmospheric Chemistry and Physics, ki jo izdaja Evropska zveza geofizikalnih znanosti (EGU), opozoril, da se ozonski sloj resda celi na polih, ne pa tudi ponekod drugje, predvsem ne na spodnjih delih nad gosteje naseljenimi območji. Zakaj je tako, avtorji članka še ne znajo pojasniti. Raziskava je plod sodelovanja znanstvenikov iz Švice, Velike Britanije, ZDA, Švedske, Kanade in Finske, ki so obdelali podatke, zbrane s satelitskimi misijami.


Plin z dvema obrazoma


Ozon ima dva obraza. Visoko v zraku, v sloju stratosfere nekaj kilometrov nad tlemi, se nam v tankem ovoju okoli našega planeta kaže kot zaščitnik, pri tleh in v višini naših obrazov in zlasti obrazov kolesarjev in otrok v otroških vozičkih pa kot naš sovražnik, ko se pod vplivom sonca in ob prisotnosti avtomobilskih izpuhov spreminja v škodljiv fotokemijski smog.

image
Tako velika je bila ozonska luknja septembra 2017. Foto Nasa


Na višini od 10 do 50 kilometrov nad nami nas v tankem sloju varuje pred premočnim sončnim sevanjem in s tem pred genskimi poškodbami, kožnim rakom in slepoto. Kako mu to uspeva? S pomočjo sonca, čeprav zveni protislovno. Ozon je namreč fotokemijski oksidant, ki nastaja v stratosferi, ko sončno sevanje razbije molekulo kisika na kisikova atoma, ta pa se nato združita in hkrati privlačita še en kisikov atom, da skupaj nastane ozon. Pri tem se sprošča toplota in hkrati poteka še nasprotni proces: molekula ozona vsrka sončno sevanje nekoliko večjih valovnih dolžin (UV-B) in se znova razcepi v molekulo in atom kisika. Končni učinek je oblikovanje ozonskega sloja in segrevanje stratosfere, kjer nato nastane temperaturni preobrat. Ta ohranja stabilnost stratosfere, zaradi katere se snovi v njej zadržujejo zelo dolgo. Žal pa ne le tiste, ki naj bi tam bile, temveč tudi tiste, ki ozonski plašč razžirajo, na primer freoni.


Ozon znova propada


Letos, dobro desetletje po zmagoslavnem odkritju, da se ozonski plašč popravlja, so znanstveniki ugotovili, da to ne velja povsod. Na zemljepisni širini med 60 stopinjami severno in 60 stopinjami južno so nepričakovano opazili redčenje ozona v spodnjih slojih stratosfere.

1987. je bil sprejet montrealski protokol, ki je prepovedal proizvodnjo in uporabo freonov


V sporočilu za javnost je soavtorica članka v reviji EGU Joanna Haigh z Granthamovega inštituta na Imperialnem kolidžu v Londonu opozorila: »Plast ozona se tanjša že vse od leta 1980. Prepoved CFC sicer prispeva k celjenju na polih, žal pa ne tudi na nižjih geografskih širinah. In ne le to. Ugotavljamo, da utegne biti redčenje ozona v nižjih slojih stratosfere celo bolj skrb vzbujajoče kot nad poloma.«

Novo redčenje ozona v nižjih slojih je sicer manjše, kot je bilo nad poloma pred prepovedjo uporabe CFC, vendar je bolj nevarno, ker je na teh geografskih širinah ultravijolično sevanje močnejše, poleg tega tam živi več ljudi.
Ob objavi članka avtorji niso zanesljivo vedeli, kaj bi lahko bil razlog za tanjšanje ozona. Kot eno od možnosti so omenili dejstvo, da podnebne spremembe spreminjajo vzorec atmosferskega kroženja, zaradi česar morda več ozona odnese iz tropskega pasu. Druga možnost bi lahko bila, da zelo kratkotrajne snovi, ki vsebujejo klor in brom, uničujejo ozon v spodnji stratosferi. Med kratkotrajnimi snovmi so razna topila, odstranjevalci barv in sredstva za razmaščevanje, ena od teh snovi pa se uporablja tudi pri proizvodnji ozonsko prijazne zamenjave za CFC.

image
Ozon nas varuje pred premočnim sončnim sevanjem in s tem pred genskimi poškodbami, kožnim rakom in slepoto. FOTO: Matej Družnik


Modeli ne napovedujejo upada


»Ugotovitev, da ozon upada v spodnji stratosferi nad nižjimi geografskimi širinami, nas je presenetila, saj naši najboljši modeli atmosferskega kroženja tega ne napovedujejo,« pravi William Ball z ETH v Zürichu, ki je vodil raziskavo. »Mislili smo, da zelo kratkotrajne snovi ne morejo biti dovolj dolgo v ozračju, da bi lahko dosegle stratosfero in tam vplivale na ozon. Očitno bo treba opraviti še več raziskav.«

Priznava, da so nekateri podatki že prej nakazovali upad ozona, vendar so z novimi tehnikami združevanja in analize časovnih vrst ugotovili dolgoročnejši trend na nižjih geografskih širinah. Zdaj menijo, da bi se v prihodnje morali osredotočiti še na natančnejše podatke o upadanju ozona in morda z iskanjem zelo kratkotrajnih snovi v stratosferi ugotoviti najverjetnejši vzrok.


Od kod freoni znova v ozračju?


Da zadeva z ozonom znanstvenike še bolj bega, je poskrbela revija Nature z majsko objavo članka, v katerem je opozorila, da je zadnja leta v ozračju vse več ene vrste prepovedanih freonov, in sicer CFC-11. Vzbudila je tudi radovednost preiskovalnih novinarjev New York Timesa. V lastni raziskavi, ki sicer ni bila objavljena v strokovno pregledani znanstveni reviji, so ti odkrili, da številne tovarne v območju Xingfu na Kitajskem kljub dolgoletni prepovedi proizvodnje CFC te še vedno izdelujejo. Novinarji so jih nekaj obiskali in ugotovili, da v nekaterih sploh niso vedeli, da je proizvodnja CFC prepovedana oziroma da je škodljiva za varovalni ozonski plašč.

Čeprav je proizvodnja CFC-11 na Kitajskem precejšnja, pa nekateri znanstveniki dvomijo, da bi to lahko bil edini vzrok za ugotovljeno naraščanje vsebnosti freonov v ozračju, poleg tega kitajske oblasti že prepovedujejo in preganjajo proizvodnjo CFC.
Potrebne bodo torej nove raziskave in skrbno bo treba spremljati stanje ozonskega plašča. Utemeljeno pa se je vprašati, ali je ozon na naslovnicah svetovnih medijev znak, da utegnemo v prihodnje pogosteje uzreti njegov sovražni obraz. In ali to pomeni, da ukrepi za zaščito ozonskega sloja niso bili tako uspešni, kot smo mislili doslej. Čeprav nove meritve morda kažejo na to, ne bi smeli obupati nad prizadevanji za zaščito ozonskega ovoja. Brez njega življenje na našem planetu ne bi bilo takšno, kot je danes. Najbrž ga za nas in nam podobna bitja sploh ne bi bilo.