Protokół Montrealski działa. Pierwszy bezpośredni dowód na zmniejszanie się dziury ozonowej

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy z NASA zdobyli pierwszy bezpośredni dowód na związek pomiędzy zmniejszaniem się dziury ozonowej, a zakazem stosowania niszczących ją chlorofluorowęglowodorów (CFC). O stopniowym zmniejszaniu się dziury ozonowej informowaliśmy już wcześniej, jednak dotychczas można było obserwować korelację pomiędzy zakazem stosowania CFC, a rozmiarami dziury. Tym razem mowa jest o bezpośrednim dowodzie.

Dowodem tym są satelitarne pomiary poziomu chloru w atmosferze. Zdobyto je dzięki satelicie Aura. Pierwsze zimowe pomiary chloru i ozonu nad Antarktyką wykonał on w 2005 roku. Najnowsze pomiary wykazały, że zmniejszająca się dzięki zakazowi ilość chloru spowodowała, że ostatniej zimy nad Antarktyką ubyło o 20% mniej ozonu niż w roku 2005. Bardzo jasno widać, że w dziurze ozonowej zmniejsza się ilość chloru pochodzącego z CFC i że z tego powodu ubywa mniej ozonu – mówi główna autorka badań, Susan Strahan z Goddard Space Flight Center.

CFC mają bardzo długi okres życia. Z czasem związki te unoszą się aż do stratosfery, gdzie są rozbijane przez promieniowanie ultrafioletowe. Dochodzi wówczas do uwolnienia się chloru, który niszczy molekuły ozonu. Warstwa ozonowa ulega zmniejszeniu, a trzeba pamiętać, że chroni ona Ziemię przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, które powoduje nowotwory skóry, kataraktę i uszkadza układ odpornościowy.

Badania przeprowadzone przez Strahan są pierwszymi bezpośrednimi pomiarami składu dziury ozonowej, które potwierdziły nie tylko, że dziura się zmniejsza, ale również, że za zjawisko to odpowiada spadający poziom CFC. Dotychczas związek pomiędzy zmniejszaniem się dziury ozonowej a spadkiem poziomu CFC wykazywano za pomocą analiz statystycznych.

Dziura ozonowa nad Antarktyką formuje się we wrześniu, gdy promienie słoneczne przyspieszają cykl zniszczenia powodowany przez chlor i brom pochodzące przede wszystkim z CFC. Naukowcy, chcąc sprawdzić jak zmienia się poziom ozonu i innych środków chemicznych, wykorzystali instrument Microwave Limb Sounder (MLS), który na pokładzie satelity Aura od połowy 2004 roku dokonuje pomiarów na całym świecie.

Większość podobnych instrumentów pomiarowych potrzebuje światła słonecznego do przeprowadzenia badań. MLS wykorzystuje mikrofale, dzięki czemu może prowadzić pomiary także podczas ciemnej zimy nad Antarktyką. Wtedy to pomiary takie są najbardziej wiarygodne, gdyż tamtejsza stratosfera jest spokojna, a temperatury niskie i stabilne. Dane na temat poziomu ozonu były zbierane dla każdego dnia pomiędzy początkiem lipca a połową września dla lat 2005-2016. W tym czasie nad Antarktyką jest zawsze bardzo zimno, więc tempo niszczenia warstwy ozonowej zależy przede wszystkim od tego, jak dużo chloru jest w atmosferze. Dlatego właśnie chcieliśmy prowadzić pomiary w tym okresie, mówi Strahan.

Naukowcy szybko zauważyli, że utrata ozonu jest coraz mniejsza. Chcieli jednak sprawdzić, czy ma to związek ze zmniejszającą się ilością CFC. Niszczący ozon chlor znajduje się w wielu różnych typach molekuł, z których większość nie jest obserwowana. Jednak gdy chlor zniszczy już niemal cały dostępny ozon, zaczyna wchodzić w reakcje z metanem, tworząc kwas solny. I właśnie ten kwas jest mierzony przez MLS. Do połowy października wszystkie związki chloru zmieniają się w jeden gaz, zatem badając kwas solny możemy zbadać całkowitą ilość chloru, mówi Strahan.

Podczas pomiarów wykorzystano tlenek diazotu. W stratosferze działa on podobnie jak CFC. Jednak poziom CFC zmienia się, a tlenek diazotu pozostaje na tym samym poziomie. Jeśli więc ilość CFC w stratosferze spada, to z czasem na daną ilość tlenku diazotu powinno występować mniej chloru. Porównując pomiary poziomu kwasu solnego i tlenku diazotu naukowcy stwierdzili, że ogólna ilość chloru spada w tempie około 0,8 proc. rocznie.

Wyniki badań nie były zaskoczeniem dla specjalistów. Wykorzystywane dotychczas modele przewidywały około 20-procentowy spadek tempa niszczenia ozonu dla lat 2005-2016. Pani Strahan wyjaśnia też, dlaczego w badaniach nie widać jeszcze wyraźnego zmniejszania się dziury ozonowej. Po połowie września jej rozmiary są w znacznej mierze kontrolowane przez temperaturę, a ta znacząco się zmienia z roku na rok, trudno więc zauważyć wyraźny trend.

Czas życia CFC w atmosferze wynosi 50-100 lat, dlatego też eksperci sądzą, że na wyraźne zmniejszenie się dziury ozonowej musimy poczekać do lat 2060-2080. Jednak nawet i po tej dacie nad Antarktyką może formować się niewielka dziura.

 

 

« powrót do artykułu