Czym jest dziura ozonowa? Czy zaczyna się zmniejszać?

Powiększająca się dziura ozonowa to temat, który jakiś czas temu był przywoływany bardzo często. Czy wciąż jest tak elektryzujący i budzący tak wielki niepokój jak jeszcze kilkadziesiąt lat temu?

Dziura ozonowa – co to jest?

Dziura ozonowa to zjawisko stopniowej redukcji ozonu w stratosferze (a konkretnie w ozonosferze). Przyjmuje się, że jest to proces niebezpieczny, gdyż to właśnie wspomniana warstwa ozonu chroni ludzi na Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym. Dzieje się tak dzięki pochłanianiu dużej części promieni Słońca, które do nas docierają. Sam ozon zwiększa lub zmniejsza swoją ilość w skali roku i jest zmienny w zależności od szerokości geograficznej. Jednak w latach 80. XX wieku naukowcy zauważyli znaczny spadek ozonu w atmosferze. Największe zostały odnotowany w obszarach podbiegunowych, a w szczególności nad Antarktyką. Kiedy na równiku ubytek wynosił 0,2% rocznie, nad Antarktyką wartość ta wynosiła już 15% w skali roku. Dlaczego akurat tam? Z tego powodu, że w związku z nocą polarną, występuje tam długi okres niedoświetlenia, zatem ozon wytwarza się dużo wolniej, a jednocześnie jego rozpad nie ustaje. Sumarycznie ozon jest więc szybciej niszczony, niż wytwarzany.

Dlaczego ozon jest potrzebny?

Ozon jest wynikiem działania promieni UV na cząsteczki tlenu. Promienie słoneczne rozkładają freony przedostające się do atmosfery na chlor, fluor i węgiel. Ozon wchodzi w reakcję z chlorem, przez co rozpada się na dwuatomowy tlen. Natomiast ta reakcja zachodzi do momentu całkowitego usunięcia chloru lub właśnie do wyczerpania cząstek ozonu. A ozon jest nam potrzebny, by promienie UV nie były szkodliwe dla ludzkich organizmów. Może to prowadzić do poparzeń, uszkodzeń komórek, czerniaka oraz innych chorób nowotworowych. Jednocześnie powoduje spadek odporności i większą podatność na wirusy czy pasożyty. Jeżeli nie używamy kremów z filtrem, promienie słoneczne mogą pogarszać stan naszej skóry i przyspieszać jej starzenie. Dodatkowo promieniowanie bywa niebezpieczne dla oczu, gdyż może powodować np. zaćmę. Rozpatrując tę kwestię z innej strony, warto zwrócić uwagę na fakt, że promieniowanie UV szkodzi również wielu gatunkom  roślin żywieniowych. Co więcej, redukcja ozonu powoduje zmiany klimatyczne.

Dlaczego ilość ozonu się zmniejsza?

Chlor to pierwiastek, który jest stosowany dość często w przemyśle. Powszechne jego używanie jest zgubne w skutkach. Ludzkość wykorzystuje go przede wszystkim do freonów – chłodziw w lodówkach oraz do tworzenia aerozoli (np. kosmetyków, leków, lakierów). Badacze zgodnie orzekli, że winę za zmniejszanie się ozonu odpowiada właśnie wzmożona emisja freonów znajdujących się w używanych przez ludzi aerozolach. O ile sam freon nie jest szkodliwy w naszym bezpośrednim otoczeniu, tak na wysokości ponad 10 km, kiedy dostaje się do atmosfery, rozpada się na pierwiastki składowe pod wpływem promieniowania UV. Wówczas bardzo reaktywny chlor jest katalizatorem rozpadu ozonu i tym samym przyczyną powstania dziury ozonowej.

Jak mierzy się ozon?

Ozon mierzy się od początków XX wieku. Określa się jego wartości jednostkami Dobsona. Nazwisko to należy do naukowca z Oksfordu, który opracował urządzenie mierzące stężenie ozonu w atmosferze. Pierwsze zmniejszanie się warstwy ozonowej zauważono nad Antarktyką. W 1955 roku zmierzono tam 320 jednostek Dobsona, a w 1975 roku, czyli 20 lat później, tylko 280. Początkowo uznano, że doszło do błędu aparatury i zignorowano ten odczyt. Dopiero po czasie okazało się, że wartości te były poprawne, a brak reakcji sprawił, że w 1995 roku – po 40 latach – odnotowano jedynie 90 jednostek Dobsona.

Czy dziura ozonowa się zmniejsza?

W 1985 roku zbadano i potwierdzono, że dziura ozonowa stale się powiększa, stwarzając ogromne zagrożenie dla ludzi, zwierząt i roślin. Dlatego powstał Protokół Montrealski, który podpisało do dziś 160 krajów. Jego założeniem była możliwie największa rezygnacja z freonów. Kilkadziesiąt lat później, w 2018 roku badacze zauważyli, że warstwa ozonowa odbudowuje się. Szacuje się, że od 2000 roku zmniejsza się ona o około 2% rocznie. Niemniej jednak wciąż zauważalna jest emisja freonu, co powinno zmuszać do stałego trzymania ręki na pulsie. Niezaprzeczalnie dziura ozonowa zmniejsza się za sprawą ludzkiej działalności i wyeliminowania z używania niektórych substancji. Szacuje się, że za około 50-75 lat dziura ozonowa może zniknąć, jeśli działalność człowieka wciąż będzie odpowiedzialna.

Co mogę zrobić?

Niewątpliwie to działalność człowieka doprowadziła do tego, że warstwa ozonowa zaczęła się zmniejszać. Można jednak świadomie temu zapobiegać. Podstawowym krokiem, który możesz wykonać, jest minimalizowanie ilości kosmetyków w aerozolu. Wystarczy więc zastąpić dezodorant w aerozolu sztyftem lub kremem. Zwracaj uwagę na skład kosmetyków, by pomóc naszej planecie. Warto też zwrócić uwagę, by w rolnictwie stosować naturalne nawozy. Na koniec, pamiętaj, by stare urządzenia, jak np. lodówka oddawać do specjalnych punktów zbiórki odpadów, a nie wyrzucać na zwykły śmietnik. To tak niewiele, a zmienia wiele.

A co by było, gdyby freon wciąż przedostawał się do atmosfery? Wówczas cywilizacja z pewnością by upadła – począwszy od epidemii nowotworów skóry, przez masowe ślepnięcie, aż po załamanie ekosystemu gwarantującego pożywienie.

Fakty i ciekawostki

• Ozon odkryto już w 1830 roku, a w 1850 zauważono, że znajduje się w atmosferze.
• Dziura w ozonie to dziura w górnych warstwach stratosfery – około 20 km nad Ziemią, ale w zależności od szerokości geograficznej może to być od 7 do nawet 50 km.
• Ozon używany jest obecnie do dezynfekcji pomieszczeń, oczyszczania instalacji wentylacyjnych lub np. odgrzybiania klimatyzacji w samochodzie.
• W większym stężeniu freon jest silnie toksyczny dla człowieka.
• Freon powstaje w sposób naturalny w czasie wyładowań atmosferycznych. To dlatego po burzy powietrze ma inny zapach.
• Optymalna zawartość ozonu powinna wynosić 15 cząsteczek na milion (15PPM). Jednak już zmiana o jeden punkt procentowy, oznacza podwojenie ilości promieniowania UV, jakie dociera do Ziemi.
• Do 2060 roku dziura ozonowa nad Antarktydą powinna zniknąć.
• Lodówki, które emitowały dużą ilość szkodliwego freonu były wynalazkiem lat 20. XX wieku. Wówczas rozpatrywano użycie w nich zamiast freonu – bromu. Gdyby tak się stało, ludzkość mogłaby już dawno wyginąć. Chlor z gazów freonowych uwalnia się systematycznie, ale powoli. Brom natomiast robi to znacznie szybciej.
• Pochodzący z freonów chlor niszczy ozon, a działa najszybciej w niskich temperaturach. To tłumaczy, dlaczego dziura ozonowa pojawiła się nad Antarktyką. Nad biegunem północnym powietrze jest cieplejsze, dlatego rozpad warstwy ozonowej zaobserwowano tam wiele lat później.
• Naukowcami, którzy zbadali i potwierdzili teorię, że dziura ozonowa spowodowana jest przez działanie człowieka, byli: Paul Crutzen, Mario Molina i Sherwood Rowland.
• Gdyby nie zostały podjęte żadne kroki, do 2050 roku mogłoby zniknąć 2/3 warstwy ozonowej. Tym samym promieniowanie UV docierające na Ziemię byłoby silniejsze o 650%. Wówczas 5 minut na słońcu oznaczałoby słoneczne poparzenie.
• Średni czas życia cząsteczki ozonu wynosi około kilku miesięcy.
• Obok freonu, ważnymi czynnikami, choć zupełnie niezależnymi od człowieka, które wpływają na zwiększanie dziury ozonowej są katastrofy ekologiczne, np. spalanie ropy naftowej lub czynniki atmosferyczne – np. wybuch wulkanu emitującego niszczycielskie gazy.
• Jeden atom chloru może niszczyć nawet 100 tysięcy cząsteczek ozonu.

Ozon to zatem substancja, która pochłania promieniowanie UV, a tym samym chroni życie wszystkich organizmów na Ziemi. Kiedy w latach 70. odkryto, że warstwa ozonowa się zmniejsza, rozpoczęto działania zmierzające do usunięcia problemu. Ostatecznie okazuje się, że dzięki ludzkim odkryciom, a przede wszystkim odpowiedzialności ludzi i wielkich firm, problem udało się opanować.