Spis treści:

Dziura ozonowa – czym jest i gdzie występuje? 

Dziura ozonowa jest zjawiskiem, polegającym na zmniejszeniu się ilości ozonu w stratosferze (a dokładniej w ozonosferze). Proces ten jest o tyle niebezpieczny, że warstwa ozonu chroni Ziemię przed promieniowaniem ultrafioletowym, pochłaniając znaczną część promieni docierających do naszej planety ze Słońca. Warstwa ozonowa znajduje się w stratosferze na wysokości od 15 km do 30 km nad Ziemią. 

Ozon tworzy się i rozpada pod wpływem światła słonecznego, więc wahania jego ilości w skali roku są oczywiste. Poza tym naturalny stan ozonosfery zmienia się w zależności od szerokości geograficznej. Dlaczego więc stał się tak głośnym tematem pod koniec XX wieku? Naukowcy odnotowali wówczas wyraźny spadek zawartości ozonu w stratosferze i dowiedli, że jest to ubytek o charakterze antropogenicznym. A to oznacza, że za powiększanie się dziury ozonowej odpowiedzialny jest człowiek. Największe „dziury” w ozonosferze obserwuje się w obszarach podbiegunowych, a zwłaszcza nad Antarktydą. 

dziura ozonowa, Ziemia, ozonosfera
Dziura ozonowa nad Antarktydą (zdjęcie z 2006 roku)/NASA/CC0 1.0 

 

Co powoduje dziurę ozonową? 

Dziura ozonowa powstaje, gdy stężenie ozonu obniża się o co najmniej 25%. Największy historyczny zasięg (28,4 mln km2) dziura ozonowa osiągnęła we wrześniu 2000 roku. Co powoduje dziurę ozonową? Główną przyczyną powstawania dziury ozonowej jest uwalnianie do atmosfery gazów z grupy freonów. Są to węglowodory zawierające chloro- i fluoropochodne, które wykorzystuje się: 

  • w chłodnictwie, 
  • jako gaz nośny w kosmetykach w aerozolu, przede wszystkim w dezodorantach czy lakierach do włosów. 

Szkodliwość freonów została odkryta stosunkowo szybko po ich wynalezieniu, bo już w latach 70. XX wieku. Ze względu na to, że były one jednak bardzo rozpowszechnione i tanie w produkcji, nie zostały od razu wycofane. Dopiero badania nad dziurą ozonową spowodowały, że część gazów z grupy freonów została zakazana całkowicie. Niektóre zostały zastąpione innymi – mniej szkodliwymi. Co ciekawe, wycofanie freonów okazało się być dla wielu firm dużo korzystniejsze finansowo. Zmiana wymusiła znalezienie nowych alternatyw dla tego rodzaju gazów, które finalnie okazały się być tańsze. 

Skutki dziury ozonowej 

Warstwa ozonowa jest swego rodzaju filtrem słonecznym Ziemi, który zatrzymuje 95% ultrafioletowego promieniowania Słońca. Chroni więc między innymi przed rakiem skóry, zaćmą i problemami z układem odpornościowym. Jakie są dokładnie skutki dziury ozonowej? Według NASA, gdyby dziura ozonowa wciąż się powiększała, rozpoczęłyby się epidemie nowotworów skóry, a potem masowe ślepnięcia.  

Ucierpiałby również cały ekosystem. Zniszczenie warstwy ozonowej wpływa bowiem negatywnie na rośliny. Uszkadza ich DNA, czego skutkiem jest zahamowanie fotosyntezy. Odbija się to na całych ekosystemach, czyli również na rolnictwie, powodując między innymi ograniczenie produkcji biomasy. Z powodu zwiększonego promieniowania UV ucierpiałyby także organizmy wodne, żyjące bezpośrednio na obszarze występowania dziury ozonowej. Im więcej promieniowania UV dociera do Ziemi, tym mniej trwałe są tworzywa sztuczne oraz surowce naturalne (np. drewno). Wyprodukowane z nich przedmioty, maszyny czy konstrukcje szybciej ulegałyby uszkodzeniom, przez co skracałby się czas ich użytkowania.

Przeczytaj również: Niezwykłe zjawiska pogodowe: Niebezpieczne piękno perłowych chmur

Prognozy Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego 

Lata pracy nad pozbyciem się ze środowiska chemikaliów powodujących powiększanie się dziury ozonowej przyniosły rezultaty. Na początku 2023 roku ONZ wraz ze Światową Organizacją Meteorologiczną ogłosiły, że warstwa ozonowa ma szansę całkowicie się zregenerować, a co więcej – wszystko jest na dobrej drodze, by tak się stało. Prognozy Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego zakładają, że w 2040 roku warstwa ozonowa ma szansę wrócić do swojego stanu sprzed lat 80. Nieco dłużej będzie regenerowała się nad Arktyką, ale w 2045 roku i tam się odbuduje. Nad Antarktydą zniknie w 2066 roku.  

Jak udało się to osiągnąć? Kluczowa była (i dalej jest!) międzynarodowa współpraca. W 1987 roku podpisano protokół montrealski, czyli międzynarodowe porozumienie mające na celu przeciwdziałanie powiększaniu się dziury ozonowej. Na jego mocy 196 krajów zdecydowało się wprowadzić działania redukujące emisje substancji zubożających warstwę ozonową. Rezultaty są bardziej niż zadowalające – niektóre emisje udało się zredukować aż o 90%! 

Co więcej, badania dowodzą, że podpisanie protokołu montrealskiego nie tylko przyczyniło się do zmniejszenia dziury ozonowej, ale ma też niebagatelny wpływ na klimat. Szacuje się, że wycofanie na mocy porozumienia niektórych substancji, np. wodoro-fluoro-węglowodorów (HFC), które są gazami cieplarnianymi, pozwoli uniknąć ocieplenia o 0,3–0,5°C do 2100 roku! 

Czy dziura ozonowa całkowicie zniknie? Tego nie wiadomo, ale prognozy są niezwykle optymistyczne.

Oprac. Redakcja

Źródła: airly.org, mappingair.meteo.uni.wroc.pl, swiatoze.pl, smoglab.pl, cyberdefence24.pl, bryk.pl 

 

Odpowiedzi do zadań z podręczników z fizyki znajdziesz tutaj:

Fizyka – rozwiązania zadań z zeszytu ćwiczeń

Odpowiedzi do zadań z podręcznika z fizyki

Ćwiczenia z wyjaśnieniami – podręczniki z fizyki