Більшість людей знає озон як «щит» у верхніх шарах атмосфери, який захищає Землю від ультрафіолету. Але той самий газ біля поверхні землі — зовсім інша історія. Тут він стає агресивним забруднювачем повітря, що подразнює легені, ускладнює дихання і шкодить здоров’ю навіть тоді, коли небо виглядає цілком чистим.
І ось парадокс: за останні десятиліття Європа та Північна Америка суттєво скоротили викиди, які сприяють утворенню смогу. Заводи модернізували, транспорт став чистішим, екологічні норми — жорсткішими. Але рівень приземного озону, яким дихають люди, майже не знизився. Чому так сталося — пояснює нове масштабне дослідження.
Чистіше повітря, але той самий озон
Аналіз показав: з 2000 по 2018 рік викиди оксидів азоту та інших «смогових» забруднювачів різко впали, однак середній рівень озону біля землі залишився майже незмінним. На перший погляд — повна нелогічність. Але вчені знайшли ключову причину: дедалі більшу роль відіграє озон, що «прилітає» з-за кордону.
Коли локальні викиди скорочуються, імпортований озон починає компенсувати цей прогрес. У результаті газ не зникає, а лише змінює сезонність і географію накопичення.
Зимовий сюрприз
Особливо несподіваним виявилося зростання рівня озону взимку. Зазвичай цей газ активно утворюється за сонячного світла, коли оксиди азоту реагують у повітрі. Але тут спрацьовує тонкий хімічний баланс: ті самі оксиди азоту без сонця не створюють озон, а навпаки — руйнують його.
Коли викидів NOx стає менше, зникає і цей «очисний» ефект. У підсумку взимку озону може ставати навіть більше, ніж раніше.
Озон без кордонів
Озон живе в атмосфері тижнями, а це означає, що вітер легко переносить його між континентами. Навесні, коли повітря прохолодніше й сухіше, цей перенос особливо ефективний. Саме тоді до Європи та Північної Америки надходять значні обсяги озону, сформованого далеко за їхніми межами.
Дослідники змогли «помітити» походження газу за допомогою спеціального моделювання, яке відстежує джерела забруднення. І картина вийшла промовистою.
Внесок Азії та судноплавства
Значна частина «чужого» озону пов’язана зі зростанням викидів у Східній Азії, зокрема в Китаї, а також із міжнародним морським судноплавством. Вихлопи вантажних суден і промислове забруднення формують озон, який потім поширюється по всій Північній півкулі.
Навесні цей ефект найсильніший — саме тоді імпортований озон найбільше впливає на загальний річний рівень.
Природа теж додає свого
Ще один фактор — природні джерела. Блискавки, ліси, дикі пожежі також викидають сполуки, що сприяють утворенню озону. Коли людських викидів стає менше, природні процеси отримують «більше простору» для хімічних реакцій.
У тепліші роки з активними пожежами це може призводити до зростання озону навіть без нових заводів чи автострад.
Метан — рідкісний важіль впливу
Серед усіх газів особливо виділяється метан. Він не лише посилює глобальне потепління, а й допомагає утворенню озону. І хороша новина в тому, що скорочення метану працює навіть там, де локальні заходи проти NOx уже вичерпали себе. Це один із небагатьох інструментів, здатних реально знизити рівень озону на великій території.
Чому це важливо для здоров’я
Озон небезпечний не тільки в дні сильного смогу. Він пошкоджує легені поступово, викликає запалення і підвищує ризики для людей із хронічними хворобами. Всесвітня організація охорони здоров’я вже переглянула допустимі норми в бік зниження, але багато регіонів досі їх перевищують — особливо навесні та взимку.
Без глобальної співпраці не обійтися
Головний висновок учених простий: із озоном неможливо боротися в межах однієї країни. Це спільне повітря, і жоден кордон не зупиняє хмару забруднення. Потрібні міжнародні домовленості, точні дані та спільні дії — від скорочення викидів у судноплавстві до зменшення метану.
Інакше ситуація повторюватиметься знову і знову: локальні екологічні успіхи будуть реальними, але люди все одно дихатимуть озоном, який прилетів здалеку.
Дослідження опубліковано в журналі Atmospheric Chemistry and Physics.