Pamiętacie dziurę ozonową? Dobra wiadomość! Mamy dowody, że się zmniejsza

Po trzech dekadach obserwacji naukowcy nareszcie znaleźli pierwsze dowody na zmniejszanie się cieszącej się złą sławą dziury ozonowej na półkuli południowej.

W 1974 roku dwóch chemików z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, Mario Molina i Sherwood Rowland, napisało artykuł dla czasopisma Nature, w którym szczegółowo opisali zagrożenia dla warstwy ozonowej ze strony freonów, czyli związków CFC (ang. chlorofluorocarbon). W tym czasie freony były powszechnie używane przy produkcji aerozoli oraz jako czynnik chłodniczy w chłodziarkach i szybko gromadziły się w atmosferze.

Przełomowe badania – za które w 1995 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii – konkludowały, że atmosfera ma jedynie „skończoną pojemność wchłaniania atomów chloru” w stratosferze.

Po ostrych atakach ze strony przemysłu chemicznego, prawdziwość badań Moliny i Rowlanda została potwierdzona 11 lat później, w 1985 roku, kiedy zespół angielskich naukowców zdał sobie sprawę z tragicznych konsekwencji tej teorii: związki CFC stworzyły dziurę w warstwie ozonowej. A utrata ochronnego ozonu może prowadzić do wyższego wskaźnika zachorowań na raka skóry u ludzi i zwierząt.

Początek poprawy

Grupa badaczy, na czele z Susan Solomon, profesorem chemii atmosfery i nauk o klimacie na MIT, znalazła liczne dowody na zmniejszanie się dziury. Wyniki badań zostały opublikowane w ubiegły czwartek w czasopiśmie Science.

Dziura ozonowa co roku formuje się nad Antarktyką, proces rozpoczyna się w sierpniu i zwykle trwa do października. Ekipa Susan Solomon porównała pomiary ozonu z września, dzięki danym zebranym z balonów i satelitów, ze statystycznymi symulacjami przewidującymi stężenie ozonu.

Zespół odkrył, że w ostatnich latach dziura zaczęła przekraczać granicę 12 milionów kilometrów kwadratowych później, bo dopiero południową wiosną, co świadczy o zmniejszaniu się dziury wrześniowej. Tak naprawdę naukowcy wierzą, że dziura ozonowa skurczyła się o ponad 4 miliony kilometrów kwadratowych. Co więcej, dziura nie jest tak głęboka, jak była.

Fakt, że dziura ozonowa otwiera się później jest tutaj naprawdę kluczowy – twierdzi Solomon. – Otwiera się później, jest mniejsza i płytsza. Pomiary są niezależne, a skoro wszystkie wskazują na jej zmniejszanie się, trudno wymyślić jakieś inne wytłumaczenie – dodaje.

Naukowcy odkryli również, że ich obserwacje pokrywają się z modelowymi prognozami, a ponad połowa skurczenia przekłada się na redukcję chloru w atmosferze.

Według Donalda Blake’a, profesora chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine, badania te są jak dotąd najbardziej kompletną analizą dziury ozonowej.

Radzenie sobie z problemem

W latach 80. XX wieku stężenie ozonu w atmosferze spadało niezwykle szybko. Wprowadzenie w 1987 roku Protokołu Montrealskiego – powszechnie uważanego za sukces współpracy międzynarodowej – szybko doprowadziło do wycofywania freonów, a warstwa ozonowa się ustabilizowała – choć nadal znajdowała się na poziomie spadkowym.

Rozmiar dziury ozonowej zmienia się z roku na rok. Wpływ na to mają zmiany meteorologiczne i działalność wulkanów, przez co trudno jest zidentyfikować tendencję do gojenia się dziury. Naukowcy wierzą, że zmniejszanie się dziury stabilnie postępuje od początku XXI wieku, choć w październiku 2015 roku zanotowano największy rozmiar.

Naukowcy od dawna uważali, że warstwa ozonowa powoli się odnawia, jednak zespół Solomon – składający się z naukowców z MIT, National Center for Atmospheric Research i University of Leeds – jest pierwszym, który dotarł do dowodów na regenerację warstwy.

Choć rozmiar dziury w 2015 roku był nadzwyczajny, Solomon wini za to w dużym stopniu wybuch wulkanu Calbuco w Chile w kwietniu 2015 roku. Choć wulkany nie wyrzucają cząsteczek chloru do atmosfery, ich wkład w postaci małych drobinek zwiększa liczbę polarnych chmur stratosferycznych, które wchodzą w reakcję z chlorem produkowanym przez człowieka.

Skutki w przyszłości

Odkrycia naukowców sugerują, że regeneracja ozonu następuje w oczekiwanym tempie. Jak wyjaśnił Blake, pokazuje, że obecność gazów negatywnie wpływających na poziom ozonu zmniejsza się w atmosferze.

Jednak Solomon i Blake oczekują, że tendencja do powolnej regeneracji dziury będzie kontynuowana, a pełne wyzdrowienie przewidują nie wcześniej niż w latach 50. XXI wieku. Produkcja związków CFC zakończyła się w latach 90. XX wieku, ale ich okres życia wynosi od 50 do 100 lat, więc cząsteczki chloru wytworzone w latach 70. i 80. nadal krążą w atmosferze.

Mimo to odkrycie jest pozytywną kulminacją dziesiątek lat badań naukowców, inżynierów i dyplomatów na całym świecie.

- To niezwykła historia – uważa Solomon. – Daje nam nadzieję na radzenie sobie z dużymi problemami związanymi ze środowiskiem.

- Wspaniale jest … widzieć czarno na białym, że nasze konkretne oczekiwania pokrywają się z wynikami, bardzo mnie to cieszy – dodaje Blake. – Szkoda, że Sherry [Sherwood Rowland] nie doczekał tej chwili… byłby bardzo szczęśliwy mogąc to przeczytać.

Tekst: Aaron Sidder

Źródło: National Geographic News

Zobacz kolejny odcinek naszego serialu "Warto spróbować" - tym razem nasza reporterka podejmuje wyzwania kajakarstwa górskiego!