Озонски омотач је саставни део онога што чини Земљу погодном за живот. Ово подручје стратосфере одговорно је за апсорпцију већине сунчевог ултраљубичастог зрачења, осигуравајући тако да земаљски организми не буду озрачени. Од 1970-их научници су постали свесни сталног опадања овог слоја око јужног поларног региона, заједно са великим сезонским смањењем. Ова последња појава, позната као „озонска рупа“, већ деценијама изазива велику забринутост.
Покушаји да се исправи оваква ситуација усредсредили су се на смањење употребе индустријских хемикалија, као што су хлорофлуоро-угљени угљеници (ЦФЦ). Ови напори су кулминирали потписивањем Монтреалског протокола 1987. године, који је захтевао потпуно поступно укидање твари које оштећују озонски омотач (ОДС). Према недавној студији тима НАСА научника, озонска рупа показује знакове значајног опоравка као резултат тога.
Студија под називом „Пад падавине антарктичког озона и доњи стратосферски хлор који се одређује из опажања звука екстремних микрофона Ауре“ недавно је објављен у научном часопису Геофизичка истраживачка писма. Студију је водила Сусан Е Страхан, а коауторица је Анне Р. Доугласс, две научнице за истраживање из Лабораторија за хемију и динамику атмосфере НАСА Годдард.
За потребе своје студије, тим је консултовао податке НАСА-иног сателита Аура, који прати јужни поларни регион од 2005. године. Покретањем 2004. године, сврха сателита Аура била је вршење мерења озона, аеросола и кључних гасова у Земљина атмосфера. А према очитавањима која су прикупљена од 2005. године, смањење употребе ЦФЦ-а довело је до смањења нивоа озона за 20%.
Једноставно речено, ЦФЦ-ови су дуговечна хемијска једињења која се састоје од угљеника, хлора и флуора. Од друге половине 20. века, коришћене су у великом броју индустријских примена, као што су хлађење (као Фреон), у хемијским аеросолима (као потисна средства) и као растварачи. На крају, ове хемикалије порасту у стратосфери где постају изложене УВ зрачењу и разграде се на атоме хлора.
Ови атоми хлора играју пустош са озонским слојем, где катализују стварајући гас кисеоника (О²). Ова активност почиње око јула током зиме јужне хемисфере, када сунчеве зраке узрокују пораст катализације атома хлора и брома који настају од ЦФЦ у атмосфери. До септембра (тј. Пролећа на јужној хемисфери) активност је досегла врхунац, што је резултирало „озонском рупом“ коју су научници први пут приметили 1985. године.
У прошлости су статистичке анализе показале да се од тада повећава осиромашење озона. Међутим, ова студија - која је била прва која је користила мерења хемијског састава унутар озонске рупе - показала је да се смањивање озонског омотача смањује. Штавише, указивало је да је пад узрокован падом употребе ЦФЦ-а.
Како је Сусан Страхан објаснила у недавном НАСА-овом саопштењу за штампу, „Јасно видимо да хлор из ЦФЦ-а опада у озонској рупи и да се због тога дешава мање осиромашења озона“. Да би утврдили како се озон и друге хемикалије у атмосфери мењају из године у годину, научници су се ослањали на податке са сателита Аура, микроталасног звучника (МЛС).
За разлику од других инструмената који се ослањају на сунчеву светлост ради добијања спектра из атмосферских гасова, овај инструмент мери ове гасове у одговарајућој емисији микроталасних таласа. Као резултат, он може измерити гасове у траговима преко Антарктика током кључног доба године - када јужна хемисфера доживљава зиму, а време у стратосфери мирно, а температуре ниске и стабилне.
Промена нивоа озона од почетка до краја зиме Јужне хемисфере (почетком јула до средине септембра) израчунавана је свакодневно коришћењем МЛС мерења сваке године од 2005. до 2016. Док су ова мерења указивала на смањење губитка озона, Страхан и Доугласс су желели било је одговорно за одређена смањења употребе ЦФЦ-а.
То су учинили тако што су у подацима МЛС-а тражили контролне знакове хлороводоничне киселине, коју ће хлор формирати реакцијом са метаном (али само када се сав расположиви озон истроши). Као што је Страхан објаснио:
„Током овог периода, температуре на Антарктику су увек врло ниске, тако да брзина уништавања озона углавном зависи од тога колико има хлора. Тада желимо да измеримо губитак озона ... Отприлике средином октобра, сва једињења хлора се прикладно претварају у један гас, тако да мерењем хлороводоничне киселине имамо добро мерење укупног хлора. “
Још један наговештај стигао је у облику нивоа азотног оксида, још једног дугоживог гаса који се понаша попут ЦФЦ-а у већем делу стратосфере - али који није у опадању као ЦФЦ. Ако би се ЦФЦ у стратосфери смањивао, то би значило да ће бити мање хлора у поређењу са азот-оксидом. Упоређивањем МЛС мерења хлороводоничне киселине и азот-оксида сваке године, утврдили су да ниво хлора опада за око 0,8 одсто годишње.
Како је Страхан најавио, ово је довело до смањења од 20% у односу на 2005. до 2016., што је било у складу са очекивањима. „То је врло близу ономе што наш модел предвиђа да бисмо требали да видимо због ове количине пада хлора“, рекла је она. „То нам даје сигурност да је смањење исцрпљивања озона до средине септембра показано МЛС подацима због пада нивоа хлора који долази из ЦФЦ-а. Али још увек не видимо осетно смањење величине озонске рупе, јер је то углавном под контролом температуре после средине септембра, а која се из године у годину јако разликује. "
Очекује се да ће се овај процес опоравка наставити како ЦФЦ-и постепено напуштају атмосферу, иако научници предвиђају да ће потпуну обнову потрајати деценијама. Ово је веома добра вест с обзиром да је озонска рупа откривена пре отприлике три деценије, а ниво озона почео се стабилизовати око деценију касније. Ипак, како је објаснио Доугласс, потпуно опоравак вероватно неће наступити све до друге половине овог века:
„ЦФЦ-и имају животни век од 50 до 100 година, тако да дуго остају у атмосфери. Што се тиче рупе озонског омотача, гледамо 2060. или 2080. А чак и тада можда још постоји мала рупа. "
Монтреалски протокол се често наводи као пример ефикасне међународне климатске акције и то са добрим разлогом. Протокол је постигнут тринаест година након што је постигнут научни консензус о смањењу озонског омотача и само две године након прилично алармантног открића озонске рупе. И у годинама које су уследиле, потписници су остали посвећени својим циљевима и постигли су циљна смањења.
У будућности се нада да ће се сличне акције моћи постићи и на климатским промјенама, које су већ дуго година подложне кашњењима и отпору. Али као што показује случај са озонском рупом, међународно деловање може да реши проблем пре него што буде прекасно.
