Vedci z MIT identifikovali prvé známky uzdravovania sa antarktickej ozónovej vrstvy (preklad zo stránky phys.org). Ozónová diera sa naozaj zmenšuje!
Tím vedcov zistil, že ozónová diera sa od roku 2000 zmenšila o viac ako 4 milióny km2. To je približne polovica plochy Spojených štátov). V roku 2000 bola úroveň ozónu najvyššia. Toto zotavenie sa z času na čas spomalilo, najmä ako dôsledok účinkov sopečných erupcií, ktoré sa v priebehu roka bežne vyskytujú. Celkovo sa však zdá, že ozónová diera je na ceste k zotaveniu sa.
Obsah článku (Navigácia)
Autori použili údaje o zmenách ozónu v závislosti od ročného obdobia a nadmorskej výšky. Obnovenie ozónovej vrstvy pripisujú poklesu atmosférického chlóru pochádzajúceho z chlórfluórovaných uhľovodíkov (CFC). Tieto chemické zlúčeniny boli kedysi emitované procesmi suchého čistenia, starými chladničkami a aerosólmi (napr. vo spreji na vlasy). V roku 1987 prakticky každá krajina na svete podpísala Montrealský protokol. Montrealský protokol je spisuje spoločné úsilie o zákaz používania CFC a obnovu ozónovej diery.
„Teraz si môžeme byť istí, že to, čo sme dosiahli, prinieslo planéte cestu k uzdraveniu sa“. Hovorí vedúca autorka Susan Solomon, profesorka Atmosférickej chémie a klimatickej vedy na MIT. „Čo je pre nás celkom dobré, nie? Nie sme úžasní ľudia, že sme sa spoločne rozhodli: „Zbavme sa týchto molekúl?“ Zbavili sme sa ich, a teraz vidíme, ako planéta reaguje.““
Medzi spoluautorov Solomonovej patria Diane Ivy, vedecká pracovníčka na vedách Atmosféry a planéty. Ďalšími spoluautormi sú výskumníci v Národnom centre pre výskum atmosféry v Boulder, Colorado a University of Leeds v U.K.
Ozónová diera a jej pozorovania
Ozónová diera bola prvýkrát objavená pomocou pozemných údajov, ktoré sa začali v 50. rokoch 20. storočia. Približne v polovici osemdesiatych rokov si vedci z britského prieskumu Antarktídy všimli, že celkový októbrový ozón klesá. Odvtedy vedci na celom svete zvyčajne sledovali odbúdanie ozónu pomocou októbrových meraní antarktického ozónu.
Čo ovplyvňuje ozónovú vrstvu?
Ozón je citlivý nielen na chlór, ale aj na teplotu a slnečné svetlo. Chlór odčerpáva ozón, ale iba v prípade, že je prítomné aj svetlo a ak je atmosféra dostatočne chladná, aby sa vytvorili polárne stratosférické oblaky, na ktorých môže dôjsť k reakcii chlóru. Tento vzťah ako prvá charakterizovala Solomonová v roku 1986. Merania ukázali, že odbúdanie ozónu začína každý rok koncom augusta. Vtedy Antarktída vychádza z temnej zimy a diera je úplne sformovaná začiatkom októbra.
Solomonová a jej kolegovia sa domnievali, že jasnejší obraz o účinkoch chlóru by získali tým, že by pozorovali úrovne ozónu v septembri. V septembri stále pretrvávajú chladné zimné teploty a otvára sa ozónová diera. Tím ukázal, že so zníženým obsahom chlóru sa rýchlosť, akou sa otvorí diera v septembri, spomalila.
„Myslím si, že ľudia (vrátane mňa) sa príliš sústredili na október, pretože vtedy je ozónová diera obrovská, v plnej kráse,“ hovorí Solomon. „Ale október je tiež predmetom iných vplyvov, ktoré sa líšia, ako sú malé zmeny v meteorológii. September je lepší čas na pozorovanie, pretože chémia chlóru pevne kontroluje rýchlosť, akou sa v tom ročnom období tvorí diera. „Tento fakt v minulosti nebol príliš zdôraznený.“
Trend ozdravovania ozónovej diery
Vedci sledovali každoročné otvorenie antarktickej ozónovej diery v septembri od roku 2000 do roku 2015. Analyzovali merania ozónu z meteorologických balónov a satelitov. Tiež sa sústredili na satelitné merania oxidu siričitého emitovaného sopkami, ktorý tiež môže zvýšiť ubúdanie ozónu. Sledovali aj meteorologické zmeny, ako sú teplota a vietor, ktoré môžu spôsobovať zmeny v ozónovej diere.
Potom porovnali svoje ročné merania ozónu v septembri s modelovými simuláciami, ktoré predpovedajú hladiny ozónu na základe množstva chlóru, ktoré vedci odhadujú z roka na rok v atmosfére. Vedci zistili, že ozónová diera sa zmenšila v porovnaní so svojou maximálnou veľkosťou v roku 2000 a do roku 2015 sa zmenšila o viac ako 4 milióny km2. Ďalej zistili, že tento pokles sa zhodoval s modelovými predikciami a že viac ako polovica úbytku bola spôsobená výlučne znížením atmosférického chlóru.
„Bolo zaujímavé premýšľať o tom v inom mesiaci. Pozerať sa na vec v septembri bol úplne nový spôsob,“ hovorí Ivy. „Ukázalo sa, že v skutočnosti vidíme „chemický odtlačok prsta“, ktorý je citlivý na hladiny chlóru, čo sa javí ako známka zotavenia.“
Prečo sa ozónová vrstva prestala zotavovať?
Tím pozoroval významný zvrat v tomto trende: V roku 2015 dosiahla ozónová diera rekordnú veľkosť napriek skutočnosti, že atmosférický chlór naďalej klesal. V reakcii na to sa vedci zamýšľali, či je možné zadefinovať nejaké uzdravenie. Po preštudovaní údajov si však Solomon a jej kolegovia uvedomili, že prudký nárast ozónu v roku 2015 bol spôsobený predovšetkým erupciou čilskej sopky Calbuco. Sopky síce nechrlia do stratosféry chlór, ale zvyšujú malé častice, ktoré zvyšujú množstvo polárnych stratosférických mrakov, s ktorými chlór následne reaguje.
Keď sa hladina chlóru naďalej vytráca z atmosféry, Solomon nevidí dôvod, prečo by sa s výnimkou budúceho sopečného výbuchu nemala zmenšovať ozónová diera a nakoniec natrvalo uzavrieť do polovice tohto storočia.
„Pre mňa osobne je vzrušujúce. Sú to výsledky mojej práce za 30 rokov,“ hovorí Solomon, ktorej výskum v oblasti chlóru a ozónu podnietil Montrealský protokol. „Veda bola užitočná pri ukazovaní smeru. Diplomati, krajiny a priemysel boli schopní zmapovať cestu z týchto molekúl, a teraz skutočne vidíme planétu, ktorá sa začína uzdravovať. Je to úžasná vec.“
Celú štúdiu si môžete prečítať tu: „Emergence of healing in the Antarctic ozone layer,“ by S. Solomon et al. Science, DOI: 10.1126/science.aae0061
Zhrnutie (ozónová diera a dôležité fakty)
- Vedci z Britského antarktického prieskumu v polovici 80. rokov zistili, že celkový októbrový ozón klesá. Odvtedy vedci na celom svete zvyčajne sledovali vyčerpávanie ozónu pomocou októbrových meraní antarktického ozónu
- Ozón je citlivý nielen na chlór, ale aj na teplotu a slnečné svetlo. Chlór odčerpáva ozón, ale iba vtedy, ak je prítomné svetlo a ak je atmosféra dostatočne studená, aby sa vytvorili polárne stratosférické oblaky, na ktorých môže dôjsť k chémii chlóru.
- Merania ukázali, že vyčerpávanie ozónu sa začína každý rok koncom augusta, keď Antarktída vychádza z temnej zimy a diera sa úplne formuje začiatkom októbra.
- Vedci sa zamerali na september, pretože chémia chlóru pevne kontroluje rýchlosť, akou sa v tom istom ročnom období tvorí diera, takže pri znížení chlóru sa rýchlosť vyčerpania spomalila.
- Sledovali každoročné otvorenie antarktickej ozónovej diery každý september od roku 2000 do roku 2015, analyzovali merania ozónu z meteorologických balónov a satelitov, ako aj satelitné merania oxidu siričitého emitovaného sopkami (ktoré môžu tiež zvýšiť stenčenie ozónu). Sledovali meteorologické zmeny, ako sú teplota a vietor, ktoré môžu ovplyvňovať ozónovú dieru.
- Potom porovnávali ročné merania ozónu v septembri s počítačovými simuláciami, ktoré predpovedajú hladiny ozónu na základe množstva chlóru, ktoré sa odhaduje z roku na rok v atmosfére. Vedci zistili, že ozónová diera poklesla v porovnaní so svojou maximálnou veľkosťou v roku 2000. Ďalej zistili, že tento pokles sa zhodoval s modelovými predikciami a že viac ako polovica úbytku bola spôsobená výhradne znížením atmosférického chlóru a brómu.
- Chlórfluórované uhľovodíky (CFC) zotrvajú v atmosfére až 100 rokov, takže bude trvať mnoho rokov, kým zmiznú úplne.
- Dôvodom, prečo je na Antarktíde ozónová diera, je to, že je to najchladnejšie miesto na Zemi. Je tak chladné, že sa v antarktickej stratosfére tvoria oblaky. Tieto oblaky dodávajú častice, s ktorými reaguje ľudskou činnosťou vytvorený chlór z CFC. Táto špeciálna reakcia je dôvodom, prečo je stenčenie ozónu nad Antarktídou najhoršie.
