Ar kada susimąstėte, koks būtų gyvenimas Žemėje be to nematomo, bet būtino skydo, kuris mus kasdien saugo nuo kosmoso pavojų? Iš pirmo žvilgsnio dangus atrodo kaip mėlyna antklodė, bet tiesa ta, kad aukštai virš jo slypi gyvybiškai svarbi kliūtis: ozono sluoksnis. Ši „cheminė siena“ yra būtina norint išsaugoti gyvybę tokią, kokią ją žinome, nors kasdieniuose pokalbiuose ji dažnai lieka nepastebėta. Sužinoti, kaip tai veikia ir kokia jo nauda, reiškia suprasti, kodėl Mūsų ir ekosistemų sveikata priklauso nuo jų geros būklės.
Šiandien leidžiamės į išsamią ekskursiją, kurios metu daugiau sužinosime apie ozono sluoksnį, jo apsauginį vaidmenį, jam kylančią riziką ir pasaulinius veiksmus, kurie leido jam atsigauti, taip pat kaip kiekvienas žmogus gali prisidėti prie jo išsaugojimo. Pasiruoškite atrasti visas šio svarbaus natūralaus skydo paslaptis ir jo poveikį mūsų kasdieniam gyvenimui.
Kas yra ozono sluoksnis ir kur jis yra?
Ozono sluoksnis yra stratosferos sritis, kurioje gausu ozono molekulių (O3), esanti 15–50 kilometrų aukštyje virš Žemės paviršiaus. Nors tai nėra vientisas ar visiškai vienodas „sluoksnis“, jame sutelkta didžioji dalis atmosferos ozono, ypač 20–30 km aukštyje. Šis ozonas natūraliai susidaro, kai deguonies molekulės sąveikauja su saulės ultravioletiniais (UV) spinduliais, sukurdamos nuolatinį susidarymo ir skaidymo ciklą.
Ozono sluoksnio vieta nėra atsitiktinė; Jis randamas stratosferoje, nes ten yra optimalios slėgio ir radiacijos sąlygos ozono susidarymui ir pusiausvyrai. Iš tiesų šioje zonoje yra 90 % viso atmosferoje esančio ozono, kuris yra būtinas ultravioletinių spindulių filtravimui ir gyvybės klestėjimui mūsų planetoje.
Kodėl ozono sluoksnis yra toks svarbus? Apsauginė funkcija ir privalumai
Pagrindinė ozono sluoksnio funkcija yra veikti kaip esminis natūralus filtras. Jis sugeria nuo 97 % iki 99 % Saulės skleidžiamos aukšto ir vidutinio dažnio ultravioletinės (UV) spinduliuotės, ypač UVB ir UVC spindulių, kurie yra kenksmingiausi gyviems organizmams. Dėl šio skydo tik nedidelė dalis mažiau energingos UVA spinduliuotės pasiekia Žemės paviršių.
Be ozono sluoksnio ultravioletinė spinduliuotė tiesiogiai paveiktų biosferą, padidindama pavojų žmonėms, gyvūnams ir augalams. Tarp rimčiausių padarinių būtų neproporcingai padidėjęs odos vėžio, kataraktos atvejų skaičius, imuninės sistemos susilpnėjimas ir net organizmų genetinės medžiagos pažeidimas. Be to, daugelis augalų ir gyvūnų rūšių tiesiog nebūtų išsivysčiusios, o jūrų gyvūnija, fitoplanktonas, būtų ypač nukentėjęs.
La Ozono sluoksnio apsauga tiesiogiai susijusi ne tik su mumis, bet taip pat palaiko ekologinę pusiausvyrą, saugo dirvožemio derlingumą, žemės ūkio ir miškininkystės produktyvumą ir užkerta kelią priešlaikiniam dirbtinių medžiagų bei konstrukcijų irimui dėl radiacijos. Galima tiesiogine prasme pasakyti, kad mūsų išlikimas priklauso nuo šio nematomo skydo..
Ozono sluoksnio istorija ir atradimas
Ozonas kaip dujos buvo identifikuotas XIX a., tačiau Mokslininkams prireikė kelių dešimtmečių, kad atrastų didelę jo koncentraciją stratosferoje. XX amžiaus pradžioje prancūzų fizikai Charles Fabry ir Henri Buisson patvirtino ozono sluoksnio egzistavimą. Vėliau anglų meteorologas ir fizikas Gordonas Dobsonas patobulino savo tyrimą, naudodamas prietaisus, kurie vis dar naudojami ozono kiekiui matuoti, pavyzdžiui, gerai žinomus „Dobsono vienetus“.
XX amžiaus viduryje pradėta įrodinėti, kad ozono koncentracija nėra fiksuota ir kad tam tikra žmogaus veikla ir natūralūs procesai keitė jo pusiausvyrą. Tai padėjo pamatus pasauliniam susirūpinimui aplinkosauga, kuris pasiekė kulminaciją praėjusio amžiaus pabaigoje.
Kas yra ozono skylė ir kodėl ji atsiranda?
Terminas „ozono skylė“ tapo žinomas po stebėjimų, atliktų Antarktidoje aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose. Iš tikrųjų tai ne tiesioginė skylė, o drastiškas ozono tankio sumažėjimas, kurį sukelia natūralių veiksnių ir žmogaus sukurtų cheminių medžiagų derinys.
Pietų pusrutulio žiemą virš Antarktidos susidaro labai šalto oro sūkurys, dėl kurio susidaro stratosferos debesys. Šie debesys veikia kaip platforma Žmogaus veiklos išskiriami halogeninti junginiai, tokie kaip chlorfluorangliavandeniliai (CFC) ir halonai, išskiria labai reaktyvius chloro ir bromo atomus.. Pavasarį, kai grįžta saulės šviesa, šie atomai sukelia reakcijas, kurios kas sekundę sunaikina tūkstančius ozono molekulių.
Dėl to smarkiai sumažėja ozono sluoksnis, vadinamas „skyle“, kuri leidžia Žemės paviršių pasiekti didesniam UV spindulių kiekiui, sukeldamas visą galimą žalą. Nors šis reiškinys labiausiai juntamas Antarktidoje, nerimą keliantis mažėjimas pastebėtas ir Arktyje bei kituose planetos regionuose.
Kokie junginiai naikina ozono sluoksnį ir kaip jie veikia?
Pagrindinė grėsmė ozono sluoksniui yra chlorfluorangliavandeniliai (CFC), hidrochlorfluorangliavandeniliai (HCFC), halonai, bromidai ir kai kurios pramonėje naudojamos medžiagos. Šių junginių buvo rasta šaltnešiuose, aerozoliuose, gesintuvuose, putplasčiuose ir įvairiuose kasdieniuose produktuose. Jų pavojus slypi cheminiame stabilume, kuris leidžia jiems nepažeistiems pasiekti stratosferą, kur jie skyla veikiami UV spindulių, išskirdami chloro ir bromo atomus.
Kiekvienas chloro atomas gali sunaikina tūkstančius ozono molekulių prieš neutralizavimą, kuris sukuria labai destruktyvų grandininį procesą. Bromo junginiai, nors ir mažiau gausūs, dar labiau kenkia ozonui. Visuotinė šių kenksmingų medžiagų gamyba XX amžiaus paskutiniaisiais dešimtmečiais lėmė nerimą keliantį apsauginio skydo pablogėjimą, kurio pasekmės mus kankina iki šiol.
Ozono sluoksnio nykimo pasekmės gyvybei Žemėje
Ozono sluoksnio sumažėjimas stratosferoje reiškia padidėjusį ultravioletinės spinduliuotės poveikį ir dėl to didesnę riziką žmonių sveikatai ir gamtai. Labiausiai nerimą keliančios problemos yra šios:
- Padidėjęs odos vėžio atvejų skaičius ir kitos odos ligos, susijusios su UV spinduliuote.
- Kataraktos ir kitų akių ligų atvejų padidėjimas, nes akys taip pat yra labai jautrios intensyviai saulės spinduliuotei.
- Imuninės sistemos susilpnėjimas, kuris gali paūminti kitas infekcines ligas.
- Žala augalams ir ekosistemoms, ypač žemės ūkio kultūrose ir jūrų fitoplanktone, kuris yra labai svarbus vandenynų mitybos grandinei.
- Sintetinių medžiagų ir konstrukcijų sunaikinimas ilgą laiką būnant saulėje.
Be to, naujausi tyrimai parodė, kad ozono sluoksnio nykimas netiesiogiai veikia klimato kaitą. Pavyzdžiui, per didelė UV spinduliuotė kenkia augmenijai ir sumažina jos gebėjimą kaupti atmosferos anglį, todėl padidėja CO₂ koncentracija.2 ir didėjantis visuotinis atšilimas. Ryšys tarp ozono sluoksnio sveikatos ir anglies ciklo sustiprina šio sluoksnio apsaugos svarbą dėl dviejų priežasčių: sveikatos ir klimato.
Kas buvo padaryta siekiant išsaugoti ozono sluoksnį? Monrealio protokolas ir tarptautinės priemonės
Svarbus žingsnis stabdant ozono sluoksnio nykimą buvo Monrealio protokolo pasirašymas 1987 m. Šis tarptautinis susitarimas, kurį ratifikavo praktiškai visos šalys, skatino laipsnišką CFC, halonų ir kitų ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybos ir naudojimo nutraukimą. Jo sėkmė buvo didžiulė: nuo įsigaliojimo sumažėjo atmosferoje esančių žalingų medžiagų kiekis, o ozono sluoksnis rodo aiškius atsigavimo požymius.
Monrealio protokolas buvo išplėstas ir sustiprintas vėlesniais pakeitimais, pavyzdžiui, 2016 m. Kigalio protokolu, kuriuo taip pat ribojami hidrofluorangliavandeniliai (HFC) – stiprios, bet mažiau ozono sluoksnį pažeidžiančios šiltnamio efektą sukeliančios dujos. Dėl šios politikos ir tarptautinio bendradarbiavimo Ozonosfera gali atsigauti iki iki 80-ųjų buvusio lygio nuo 2050 iki 2080 metų., remiantis skirtingomis mokslinėmis prognozėmis.
Tačiau ne viskas išsprendžiama. Dėl likusių kenksmingų dujų, jų ilgo išsilaikymo atmosferoje ir naujų pavojingų medžiagų atsiradimo reikia nuolatinio budrumo ir technologinių inovacijų, kad būtų užtikrinta, jog pažanga nebus prarasta.
Ką galime padaryti, kad apsaugotume ozono sluoksnį?
Individualūs ir kolektyviniai veiksmai ir toliau atlieka svarbų vaidmenį išsaugant natūralų Žemės skydą. Kai kurios rekomendacijos, kurios gali labiausiai prisidėti, yra šios:
- Venkite produktų ir aerozolių, kurių sudėtyje yra CFC ar kitų kenksmingų dujų. Šiais laikais dauguma jų yra draudžiami, tačiau verta patikrinti ženklinimą, ypač ant senesnių įrenginių ar importuotų gaminių.
- Rinkitės tvarias transporto priemones ir sumažinkite motorinių transporto priemonių naudojimą, nes pramonės ir automobilių išmetamieji teršalai prisideda prie ozono sluoksnio nykimo ir klimato kaitos.
- Ekologiškų valymo priemonių pasirinkimas ir be lakiųjų toksiškų junginių. Actas ir kepimo soda yra puikios buitinės alternatyvos.
- Pirkite vietinius ir sezoninius produktus, mažinant transporto pėdsaką ir dėl to oro teršalų išmetimą.
- Perdirbkite ir tinkamai tvarkykite elektros ir elektronikos atliekas, siekiant išvengti šaltnešių ir kitų pavojingų medžiagų nuotėkio.
- Remti aplinkos apsaugos kampanijas ir politikątiek vietos, tiek tarptautiniu mastu, ir būti informuotiems, kad galėtumėte reikalauti iš valdžios institucijų veiksmingų ir skaidrių priemonių.
Ar ozono sluoksnis atsigauna?
Pastarosios naujienos apskritai yra labai padrąsinančios. Naujausias Pasaulio meteorologijos organizacijos (PMO) ir Jungtinių Tautų aplinkos programos mokslinis vertinimas patvirtina, kad ozono sluoksnis atsinaujina. Jei bus laikomasi dabartinių įsipareigojimų, iki šio amžiaus vidurio arba pabaigos ozono lygis grįš į tokį, koks buvo iki masinio nykimo.
Tačiau mokslininkai perspėja, kad nors daugumos destruktyvių junginių gamyba yra uždrausta, praeityje išsiskyrusios dujos atmosferoje išlieka dešimtmečius. Naujų junginių stebėsena ir technologinis pritaikymas išlieka absoliučiai būtini.
Viskas rodo, kad dėl tarptautinio bendradarbiavimo ozono sluoksnio apsauga padarė didelę pažangą. Moksliniai duomenys rodo, kad laikantis tinkamos politikos, atsigavimas yra įmanomas per kelis dešimtmečius, užtikrinant saugesnę ateitį mūsų planetai ir jos gyventojams.