By 
Згідно з новою науковою оцінкою, озоновий шар атмосфери був зруйнований у 20-му столітті хімікатами в аерозольних спреях і холодильниках, але зараз він відновлюється і може навіть повністю відновитися за кілька десятиліть. Однак з’являються нові технології, які можуть перешкодити цьому глобальному процесу зцілення.
Озон, молекула, що складається з трьох атомів кисню і поширюється в нижній частині стратосфери (другий найнижчий шар атмосфери Землі), блокує шкідливе ультрафіолетове випромінювання сонця, яке може пошкодити живі тканини, викликати рак і пошкодити зір. З 1980-х років, коли було вперше виявлено виснаження озонового шару в стратосфері та зяючу діру в озоновому шарі над Антарктидою, світ пройшов довгий шлях до пом’якшення або загоєння цієї шкоди.
Монреальський протокол, прийнятий у 1987 році, призвів до глобальної поетапної відмови від найбільш шкідливих озоноруйнівних речовин, хлорфторвуглеців, які були введені в 1950-х роках як пропелент в аерозольних хімічних спреях і холодоагент у системах кондиціонування повітря, автомобілях і холодильники.
У звіті Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО), опублікованому 9 січня, йдеться про те, що озоновий шар повністю відновиться протягом чотирьох десятиліть. Але в ньому також названі чотири новітні технології, які можуть повернути процес одужання назад у майбутньому. Тут своє бачення ситуації висловлюють провідні світові експерти.
Супутникові мегасузір’я
Зараз навколо Землі обертається майже 6000 активних супутників, що більше, ніж будь-коли в історії людства. До 2030 року це число може зрости до приголомшливих 58 000 згідно з оцінкою Управління звітності уряду США (GAO).(відкривається в новій вкладці). Більшість із цих супутників належатимуть операторам мегасузір’їв, таким як Starlink від SpaceX, OneWeb або Kuiper від Amazon. Більшість цих супутників перебуватиме на низькій навколоземній орбіті, у просторі нижче 1200 миль (2000 кілометрів), і їх регулярно замінюватимуть новими, досконалішими моделями. Це означає, що протягом десятиліття величезна кількість старих недіючих космічних апаратів буде горіти в атмосфері Землі, оскільки гравітація тягне старі небажані супутники назад на планету.
Ці супутники виготовлені з таких металів, як алюміній і титан, і містять інші потенційно токсичні речовини. Вчені стурбовані тим, що, горячи, ці супутники можуть вивільнити шкідливі хімічні речовини, які можуть пошкодити озоновий шар, що відновлюється.
«Покидання супутників із цих великих сузір’їв на низькій навколоземній орбіті в атмосферу та їх випаровування під час входу в атмосферу є дуже значним потенційним впливом як на клімат, так і на озоновий шар», — Мартін Росс, дослідник Аерокосмічної корпорації в Каліфорнії, який вивчає ефекти. космічних систем на стратосфері, повідомив Space.com. «Зараз ми дуже мало знаємо про те, що відбувається, коли ці супутники випаровуються і перетворюються на частинки та гази. Ми не знаємо, наскільки ці частинки та гази активні як хімічно, так і радіаційно. Але ми знаємо, що незабаром з’являться тонни цей матеріал падає».
Оксиди алюмінію, які можуть утворюватися під час згоряння корпусів космічних кораблів на основі алюмінію, у минулому пов’язували з руйнуванням озону. Спалювання титану може призвести до утворення оксидів титану, які, за словами Росса, можуть змінити оптичні властивості навколишнього повітря. Є й інші суперечливі елементи, присутні в компонентах супутника — кобальт і літій в батареях, сліди золота і свинцю — всі елементи, які інакше не зустрічаються у верхніх шарах атмосфери.
«Існує потенціал для сюрпризу з точки зору хімічної реакції з озоном», — сказав Росс. «Це те, що потрібно зрозуміти. Що це за частинки і яка їх хімічна реакційна здатність».
Надзвукова авіація
Надзвукові літаки, такі як «Конкорд», які вже вийшли з експлуатації, літають на більших висотах, ніж звичайні реактивні лайнери. Пролітаючи на висоті понад 60 000 футів (18,3 кілометра) над поверхнею Землі, «Конкорди» та інші надзвукові літаки, наприклад ті, що використовуються військовими, викидають забруднюючі речовини в нижню стратосферу, де знаходиться захисний озоновий шар. Згідно зі звітом ВМО, якщо надзвукова авіація увійде в масову течію, її викиди можуть «зменшити загальний озоновий стовп на цілих 10%».
«Розробляються нові надзвукові та гіперзвукові літальні апарати, які можуть викидати водяну пару та оксиди азоту в стратосферу», — сказав Space.com Пол Ньюман, головний науковий співробітник відділу наук про Землю Центру космічних польотів імені Годдарда NASA, який працював над доповіддю ВМО. «На цей час їх недостатньо, але в майбутньому, якщо ви почнете літати тисячами цих літаків у стратосфері, це може мати значний ефект».
Незважаючи на те, що авіапарк Concorde, яким керували British Airways і Air France, був знятий з експлуатації у 2003 році після різкого падіння інтересу пасажирів після смертельної катастрофи у 2000 році, авіакомпанії в усьому світі тепер з нетерпінням чекають нового покоління надзвукових літаків, які зараз розробляються. Американська компанія Boom Supersonic нещодавно представила інноваційний двигун Symphony для свого надзвукового пасажирського літака під назвою Overture, який, як сподівається фірма, може почати льотні випробування до кінця цього десятиліття. NASA також має частку в новому надзвуковому авіаційному бізнесі з його експериментальним літаком X-59, який має на меті усунути нав’язливий шум, традиційно пов’язаний із надзвуковими авіаперельотами.
Забагато запусків ракет
У звіті ВМО також зазначено, що в той час, як наразі запуски ракет становлять лише близько 0,1% виявленого руйнування озону, це число може зрости в майбутньому, оскільки очікується, що кількість запусків ракет зросте. Розробляються нові ракетні двигуни, які споживають, імовірно, екологічніше водень і метанове паливо, але вчені попереджають, що недостатньо відомо про взаємодію вихлопних газів цих ракетних двигунів із верхніми шарами земної атмосфери, стратосферою, яка містить озон. шар і ще вище мезосфера. Росс сподівається, що світові агентства з дослідження космосу та атмосфери незабаром виведуть свої висотні літаки в стратосферу, щоб виміряти, що саме відбувається високо над Землею, коли через неї пролітають ракети, що поглинають викопне паливо та екологічніші альтернативи, такі як водень і метан.
«Ми хочемо зробити те ж саме, що робили 25 років тому, коли твердопаливні ракетні двигуни вважалися загрозою для озонового шару», — сказав Росс. «NASA, NOAA (Національне управління океанічних і атмосферних досліджень США) і ВПС США зібралися разом і провели вимірювання фактичних шлейфів у стратосфері. І завдяки цьому ми змогли виявити, що твердотільні ракетні двигуни не такі, як погано, як припускали деякі моделі».
Геоінженерія
Експерти також стурбовані тим, що можливі геоінженерні втручання, спроби уповільнити зміну клімату штучним шляхом, можуть вплинути на озоновий шар. Таких планів ще немає, але протягом багатьох років вчені вивчали методи, які могли б допомогти зменшити кількість тепла, яке потрапляє в атмосферу Землі, збільшуючи альбедо або відбивну здатність повітря навколо нашої планети. Такі ефекти спостерігалися після потужних вивержень вулканів, які викидають у стратосферу велику кількість багатого сіркою попелу. Відомо, що після виверження вулкана Пінатубо на Філіппінах у 1991 році середня глобальна температура впала приблизно на 1 градус Фаренгейта (0,6 градуса Цельсія). Ефект можна було вимірювати щонайменше протягом 15 місяців.
Вже були окреслені процедури, які могли б імітувати ці процеси розрахованим способом. Ньюмен, однак, попереджає, що побічні ефекти таких втручань взагалі не зрозумілі.
«Люди починають дивитися на стратосферну аерозольну ін’єкцію (SAI) як на потенційну допомогу, яка дозволить нам досягти майбутнього, де ми матимемо менше викидів вуглекислого газу», — сказав Ньюман. «Це те, що ми могли б розглянути в разі катастрофічної зміни клімату — масштабних повеней, хвиль спеки, що призвели до багатьох смертей, знищення посівів. Проблема полягає в тому, що наші моделі погано справляються з імітацією впливу SAI. Ми Знайте, що це сильно змінить стратосферу, тому є занепокоєння, що це може зробити озонову діру над Антарктидою ще більш серйозною».
Незважаючи на це, Монреальський протокол залишається великим успіхом здатності людства об’єднатися та запобігти самовільному знищенню нашого довкілля. Можливо, озоновий шар ще не повністю зник, але вчені сподіваються, що уроки, засвоєні в спробах його збереження, можуть стати основою для нашої все ще невирішеної боротьби зі зміною клімату. Джерело
Comments