У цю пору року, коли сонце сходить над Антарктидою, в озоновому шарі Землі відкривається «діра». Озоновий шар є життєво важливим планетарним кордоном, який захищає все життя на Землі від шкідливого ультрафіолетового випромінювання Сонця. Але, як показує наше дослідження, серія незвичайних подій за останні роки спричинила озонові діри, які існували довше.
Монреальський протокол, який набув чинності лише через чотири роки після відкриття озонової діри в 1985 році, надзвичайно успішно запобігає потраплянню багатьох озоноруйнівних газів в атмосферу. Але діра відкриватиметься щороку ще щонайменше чотири десятиліття через тривалий термін служби газів, що викидалися минулого століття.
Виснаження озонового шару також пов’язане зі зміною клімату, і існують інші нові проблеми, які можуть вплинути на відновлення озонового шару. До них відносяться більш часті лісові пожежі через зміну клімату, викиди від запусків ракет і збільшення кількості уламків супутників, які спалюють у верхніх шарах атмосфери. Все це вказує на те, що проблема виснаження озонового шару далека від вирішення.
Чому озон важливий
Більшість атмосферного озону міститься в стратосфері, приблизно на висоті 10-50 км над поверхнею Землі, де він поглинає ультрафіолетові промені сонця. У Новій Зеландії та Австралії пікові рівні ультрафіолетового випромінювання влітку вищі – іноді на 30 відсотків – ніж на порівнянних широтах у Північній півкулі.
Це пов’язано з нижчими рівнями забруднення повітря, дещо нижчою кількістю озону в минулому та близькістю до сонця, яке ближче влітку в південній півкулі.
Нова Зеландія та Австралія також мають найвищий рівень меланоми у світі. Частково це пов’язано з вищими рівнями ультрафіолетового випромінювання, але є й інші фактори, зокрема покращена діагностика завдяки підвищенню обізнаності. Якби Монреальський протокол не був реалізований, рівень меланоми сьогодні був би значно вищим.
Як озонова діра сприяє зміні клімату
Незважаючи на те, що більшість озоноруйнівних газів зараз заборонені, знадобляться десятиліття, перш ніж вони зникнуть зі стратосфери.
Тим часом озонова діра продовжує утворюватися над Антарктидою щовесни, викликаючи каскадні зміни температури, вітрів і режиму опадів у Південній півкулі. Виснаження озонового шару призводить до того, що переважаючі західні вітри в південних середніх широтах («Ревучі сорокові») посилюються та зміщуються в бік Антарктиди влітку. Це призвело до збільшення танення поверхні шельфового льоду в Антарктиді та зміни влітку кількості опадів і температури в Новій Зеландії та Австралії.
Хоча озонова діра спричиняє зміни клімату, захист і відновлення озонового шару має додаткові переваги для клімату.
Багато озоноруйнівних газів, таких як хлорфторвуглеці (CFC) і гідрофторвуглеці (HFC), також є потужними парниковими газами. Відмовившись від цих газів, Монреальський протокол допоміг світу уникнути катастрофічного колапсу глобального озонового шару, а також обмежити глобальне потепління.
Згідно з одним дослідженням, Монреальський протокол відклав перше літо без льоду в Арктиці на 15 років. Винищення озонового шару та зміна клімату є взаємопов’язаними проблемами. У той час як виснаження озонового шару впливає на клімат Південної півкулі, глобальне відновлення озону, своєю чергою, залежить від викидів домінуючих парникових газів, таких як вуглекислий газ, закис азоту та метан.
Технологічні інновації несуть нові загрози
Відкриття озонової діри в 1985 році стало великою несподіванкою. У той час як у 1970-х роках пролунали сигнали про те, що фреони руйнують стратосферний озон, вчені не передбачили існування великої діри над Антарктидою. Через кілька років після відкриття озонової діри вчені почали розуміти, як відбувається руйнування озонового шару в холодній антарктичній стратосфері.
Монреальський протокол, мабуть, є найуспішнішою екологічною угодою, але історія озону постійно приносить сюрпризи. Час відновлення озону частково залежить від майбутніх викидів, але є й інші фактори.
Нещодавні дослідження показують, що масштабні лісові пожежі, такі як лісові пожежі в Австралії 2019 року, можуть сприяти виснаженню озонового шару. Очікується, що збільшення кількості запусків цивільних ракет призведе до потрапляння в стратосферу більшої кількості озоноруйнівних газів і аерозолів.
Більша кількість уламків від повторного входу супутника може сприяти втраті озону через потрапляння аерозолів у верхні шари атмосфери. На додаток до цих проблем постають суперечливі пропозиції «геоінженерії», згідно з якими аерозолі навмисно вводять у стратосферу, щоб зменшити швидкість глобального потепління.
Це, ймовірно, призведе до подальшого виснаження озонового шару, і будь-які подібні проекти повинні бути ретельно продумані – разом з безліччю інших міркувань, перш ніж такі пропозиції будуть реалізовані.
Історія говорить нам, що технологічні інновації можуть принести рішення (наприклад, заміна фреонів газами, що не руйнують озоновий шар), але також і непередбачені наслідки. Проблема озону далеко не «вирішена» 20 століття, але залишається важливою проблемою, хоча й у нових і раніше невідомих способах.