NASA vysvetľuje ozónovú dieru: čo ju vytvorilo a prečo sa pomaly hojí
Ozónová diera nie je skutočná diera v atmosfére, ale výrazné stenčenie ochrannej vrstvy ozónu nad Antarktídou. Práve táto vrstva pritom funguje ako prirodzený štít Zeme pred ultrafialovým žiarením zo Slnka. NASA v novom prehľade pripomína, ako tento problém vznikol, prečo sa najviac prejavuje nad pólmi a prečo sa po desaťročiach medzinárodných opatrení situácia postupne zlepšuje.
Snímka zobrazuje: NASA Knows: The Ozone Hole.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
Podľa NASA sa ozónová vrstva nachádza v stratosfére približne 11 až 50 kilometrov nad povrchom Zeme. Ochranný ozón vzniká a zaniká neustále, no dlhodobo bol stabilný až do chvíle, keď ľudia začali vo veľkom vyrábať chemikálie, ktoré ho rozkladajú. Medzi najznámejšie patria chlorofluorouhlíky, teda CFC, a halóny. Používali sa napríklad v chladivách, sprejoch či hasiacich prístrojoch.
Problém sa naplno prejavuje najmä nad Antarktídou. V tmavej polárnej zime sa tam vytvorí vír studeného vzduchu, ktorý oblasť izoluje. V takýchto podmienkach vznikajú stratosférické oblaky, na ktorých povrchu prebiehajú reakcie uvoľňujúce chlór a bróm z rozpadnutých CFC. Keď sa po návrate slnka obnoví žiarenie, tieto látky začnú ničiť ozón rýchlejšie, než sa stíha vytvárať. NASA zároveň pripomína, že podobný jav sa občas objavuje aj v Arktíde, no býva slabší, pretože tam je stratosféra teplejšia.
Význam tohto príbehu presahuje samotnú Antarktídu. Ozón pohlcuje najškodlivejšiu časť UV-B žiarenia, ktoré môže poškodzovať DNA rastlín a živočíchov, spôsobovať spálenie kože, zvyšovať riziko rakoviny kože a šedého zákalu a ovplyvňovať aj úrodu či vodné ekosystémy. Preto sa zistenie o stenčovaní ozónovej vrstvy stalo jedným z najznámejších príkladov toho, ako medzinárodná dohoda môže zmeniť vývoj globálneho environmentálneho problému.
NASA uvádza, že rozhodnutie postupne vyradiť CFC, zakotvené v Montrealskom protokole z roku 1987, zastavilo rast koncentrácií týchto látok v atmosfére. Ak bude tento trend pokračovať, antarktická ozónová diera by sa podľa odhadov mohla vrátiť na úroveň z roku 1980 okolo roku 2070. Zároveň však platí, že ozónová vrstva sa neobnovuje naraz a jej stav sa mení zo sezóny na sezónu.
Čo je ozón a prečo je dôležitý
Ozón je molekula zložená z troch atómov kyslíka. V atmosfére ho je len nepatrné množstvo, no jeho úloha je zásadná. Vzniká, keď slnečné UV žiarenie rozkladá molekuly kyslíka a spúšťa ďalšie chemické reakcie. Najviac ozónu sa nachádza v stratosfére, kde vytvára vrstvu obklopujúcu celú planétu.
Snímka zobrazuje: A top down view of the globe with a blue spot over the arctic, an orange swath over Canada and Northern Europe, and green elsewhere.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
V bežnej reči sa ozón spája najmä s ochranou pred Slnkom, no pri povrchu Zeme môže byť aj škodlivým znečisťujúcim plynom. V stratosfére však plní opačnú a pre život kľúčovú funkciu: funguje ako prirodzený filter, ktorý tlmí časť žiarenia dopadajúceho na povrch.
Prečo sa ozónová diera tvorí najmä nad pólmi
Podľa NASA rozhoduje o vzniku ozónovej diery aj sezóna. Nad pólmi sa v zime vytvára silný polárny vír, ktorý uzatvára studený vzduch. V tomto prostredí sa ľahšie tvoria oblaky v stratosfére a práve tie poskytujú povrch pre chemické reakcie, ktoré uvoľňujú chlór a bróm.
Snímka zobrazuje: The depiction of the ozone in color gradient shows the area of thinning over anarctica encompassing the entire continent in deep blue, giving way to.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
Keď sa na jar vráti slnečné svetlo, rozbehne sa ničenie ozónu naplno. Ide o proces, ktorý sa opakuje každý rok, kým je vzduch v polárnom víre dostatočne chladný. Keď sa stratosféra oteplí a vír sa rozpadne, stenčovanie sa zastaví a ozón sa začne znovu obnovovať.
Ako vedci ozón merajú
NASA vysvetľuje, že ozón sa sleduje v Dobsonových jednotkách. Meria sa množstvo ozónu v celom zvislom stĺpci atmosféry, akoby sa všetok ozón z daného miesta zrazil na povrch. Za hranicu ozónovej diery sa považuje hodnota pod 220 Dobsonových jednotiek.
Snímka zobrazuje: A blue circle of low density ozone over the Antarctic with a strong orange streak interrupting the blanket of green surrounding it, indicating high.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
Dôležité je aj to, že ozónová diera nie je statická. Najväčšia býva v septembri a začiatkom októbra, teda na konci zimy nad južným pólom. NASA pripomína, že satelitné aj pozemné merania sa robia nepretržite od objavenia problému v 80. rokoch, čo umožňuje sledovať dlhodobý vývoj aj sezónne výkyvy.
Prečo je medzinárodná dohoda dôležitá
Príbeh ozónovej diery patrí medzi zriedkavé prípady, keď sa globálny problém podarilo riešiť koordinovane. Montrealský protokol z roku 1987 obmedzil výrobu a spotrebu látok poškodzujúcich ozónovú vrstvu. V praxi to znamenalo, že koncentrácie týchto chemikálií v atmosfére prestali rásť.
Snímka zobrazuje: 2 pennies are stacked together on the left and a single dime is shown to the right, both heads up. the pennies stack up to 3 millimeters high and the.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
Takýto výsledok je dôležitý aj z vedeckého hľadiska. Ukazuje, že dlhodobé merania, medzinárodná spolupráca a regulácia priemyselných látok môžu zmeniť trajektóriu environmentálneho problému. V prípade ozónu sa navyše sleduje nielen samotná diera, ale aj celková obnova stratosférického ozónu na globálnej úrovni.
Čo zostáva otvorené a čo NASA sleduje ďalej
Hoci sa situácia zlepšuje, ozónová vrstva sa stále nevrátila do pôvodného stavu. NASA a jej partneri preto pokračujú v meraniach zo satelitov aj zo zeme a využívajú aj modely, ktoré pomáhajú odhadovať budúci vývoj stratosférického ozónu.
Snímka zobrazuje: NASA Knows: The Ozone Hole.
Zdroj: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/
Zostáva aj otázka, ako sa bude ozónová vrstva správať v ďalších desaťročiach pri meniacich sa atmosférických podmienkach. Zdroj uvádza odhad návratu antarktickej ozónovej diery na úroveň z roku 1980 okolo roku 2070, ak bude súčasný trend pokračovať. To je však stále dlhý horizont, ktorý závisí od ďalšieho dodržiavania medzinárodných záväzkov a od toho, ako sa bude atmosféra meniť v budúcnosti.
Zdroj: NASA Science
Pôvodný článok: https://science.nasa.gov/earth/explore/nasa-knows-the-ozone-hole/


