Az ózonréteg szerves része annak, ami a Földet életképessé teszi. A sztratoszféra e régiója felelős a Nap ultraibolya sugárzásának nagy részének abszorbeálásáért, biztosítva ezzel a szárazföldi szervezetek besugárzását. Az 1970-es évek óta a tudósok tudomásul vették a déli sarki régió körüli folyamatos csökkenését, valamint a szezonális jelentős csökkenést. Ez az utóbbi „ózonlyuknak” nevezett jelenség évtizedek óta komoly aggodalomra ad okot.
A helyzet orvoslására irányuló kísérletek az ipari vegyi anyagok, például a klór-fluorozott szénhidrogének (CFC-k) használatának csökkentésére összpontosítottak. Ezek az erőfeszítések a Montreali Jegyzőkönyv 1987-es aláírásával zárultak, amely felszólította az ózonréteget lebontó anyagok (ODS) teljes fokozatos megszüntetését. És a NASA kutatói által készített közelmúltbeli tanulmány szerint az ózonlyuk jelentõs felépülés jeleit eredményezi.
A „Az antarktiszi ózoncsökkenés és az Aura mikrohullámú végtagok észlelései alapján megállapított alsó sztratoszférikus klór csökkenése” című tanulmány nemrégiben jelent meg a tudományos folyóiratban Geofizikai kutatási levelek. A vizsgálatot Susan E Strahan vezette, és társszerzője Anne R. Douglass, a NASA Goddard légköri kémiai és dinamikai laboratóriumának két kutatója.
Vizsgálataik érdekében a csoport a NASA Aura műholdas adatait vizsgálta meg, amely 2005 óta figyeli a déli sarki térséget. Miután 2004-ben elindult, az Aura műhold célja az ózon, az aeroszolok és a legfontosabb gázok mérése volt a a Föld légköre. És a 2005 óta összegyűjtött adatok szerint a CFC-k felhasználásának csökkentése az ózonkárosodás 20% -os csökkenéséhez vezetett.
Egyszerűen fogalmazva: a CFC-k hosszú élettartamú kémiai vegyületek, amelyek szénből, klórból és fluorból állnak. A 20. század második fele óta számos ipari alkalmazásban használják őket, például hűtésre (mint Freon), kémiai aeroszolokba (hajtógázként) és oldószerként. Végül ezek a vegyi anyagok bekerülnek a sztratoszférába, ahol ultraibolya sugárzásnak vannak kitéve és klóratomokra bonthatók.
Ezek a klóratomok pusztítanak az ózonréteggel, ahol katalizálódnak, és oxigéngázt képeznek (O2). Ez a tevékenység július körül kezdődik a déli félteké télen, amikor a nap sugarai megnövelik a CFC-ből származó klór- és brómatomok katalizációját a légkörben. Szeptemberre (vagyis tavasszal a déli féltekén) az aktivitás csúcspontú, ami az ózonlyuk kialakulásához vezet, amelyet a tudósok először 1985-ben vettek fel.
A múltban a statisztikai elemzési tanulmányok kimutatták, hogy az ózon csökkenése azóta megnövekedett. Ez a tanulmány - amely az első az ózonlyuk belsejében a kémiai összetétel mérésére szolgált - jelezte, hogy az ózonkárosodás csökken. Sőt, rámutatott, hogy a csökkenést a CFC-felhasználás csökkenése okozza.
Amint Susan Strahan a NASA nemrégiben közzétett sajtóközleményében kifejtette: "Nagyon világosan látjuk, hogy a CFC-kből származó klór csökken az ózonlyukban, és ennek következtében kevesebb az ózonkárosodás." Annak meghatározása érdekében, hogy az ózon és más vegyi anyagok hogyan változtak a légkörben évről évre, a tudósok az Aura műholdas mikrohullámú végtagi hangjelzőjéből (MLS) származó adatokra támaszkodtak.
Más, a napfénytől függő műszerektől eltérően, amelyek a légköri gázok spektrumát megkapják, ez a műszer ezeket a gázokat méri a mikrohullámú kibocsátásokkal. Ennek eredményeként mérni lehet a nyomgázokat az Antarktisz felett az év kulcsfontosságú idején - amikor a déli féltekén tél van, és a sztratoszférában az időjárás nyugodt, a hőmérséklet alacsony és stabil.
Az ózonszint változását a déli féltekén a tél kezdetétől végéig (július elejétől szeptember közepéig) naponta kiszámítottuk MLS-mérésekkel, 2005 és 2016 között, bár ezek a mérések az ózonveszteség csökkenését mutatták, Strahan és Douglass a CFC-k felhasználásának bizonyos csökkentése volt a felelős.
Ezt úgy tették, hogy az MLS adataiban megvizsgálták a sósav visszajelző jeleit, amelyek a klór metánnal való reagáltatásával alakulnak ki (de csak akkor, ha az összes elérhető ózon kimerül). Amint Strahan kifejtette:
„Ebben az időszakban az antarktiszi hőmérsékletek mindig nagyon alacsonyak, tehát az ózon pusztulásának mértéke elsősorban attól függ, hogy mennyi klórt tartalmaz. Ekkor akarjuk megmérni az ózonveszteséget ... Október közepén az összes klórvegyület kényelmesen egy gázzá alakul, tehát a sósav mérésével jó az összes klór mérése. "
Egy másik tipp a dinitrogén-oxid szintje, egy másik hosszú élettartamú gáz, amely ugyanúgy viselkedik, mint a CFC-k a sztratoszféra nagy részén, de amely nem csökken, mint a CFC-k. Ha a sztratoszférában a CFC-k csökkennének, ez azt jelentené, hogy kevesebb klór jelen lenne a dinitrogén-oxidhoz képest. Összehasonlítva a sósav és a dinitrogén-oxid MLS-méréseit évente, megállapították, hogy a klórszint évente körülbelül 0,8 százalékkal csökken.
Amint Strahan rámutatott, ez 20% -os csökkenést eredményezett 2005 és 2016 között, ami összhangban volt azzal, amit vártak. "Ez nagyon közel áll ahhoz, amit modellünk előrejelzése szerint meg kell látnunk a klór ilyen mértékű csökkenésekor" - mondta. „Ez bizalmat ad nekünk, hogy az ózonbontás szeptember közepén az MLS adatai alapján bekövetkező csökkenése annak oka, hogy a CFC-kből származó klórszint csökken. De még nem látunk egyértelmű csökkenést az ózon lyuk méretében, mert ezt főleg a szeptember közepe utáni hőmérséklet szabályozza, amely évről évre változik. "
Ez a helyreállítási folyamat várhatóan folytatódni fog, mivel a CFC-k fokozatosan elhagyják a légkört, bár a tudósok azt várják, hogy a teljes gyógyulás évtizedekig tart. Ez nagyon jó hír, tekintve, hogy az ózon lyukát csak körülbelül három évtizeddel ezelőtt fedezték fel, és az ózon szintje körülbelül egy évtizeddel később stabilizálódni kezdett. Mindazonáltal, amint Douglass kifejtette, a teljes gyógyulás valószínűleg nem történik meg a század második felében:
„A CFC-k élettartama 50-100 év, tehát nagyon hosszú ideig elmaradnak a légkörben. Ami az ózonfurat eltűnt, 2060-ra vagy 2080-ra nézünk. És még akkor is lehet egy kis lyuk. "
A Montreali Jegyzőkönyvet gyakran a hatékony nemzetközi éghajlat-változási cselekvés példájának tekintik, jó okból. A jegyzőkönyvet tizenhárom évvel az ózonpusztulásról szóló tudományos konszenzus elérése után, és csak két évvel az ózon lyuk meglehetősen riasztó felfedezése után hozták létre. Az ezt követő években az aláírók továbbra is elkötelezettek voltak a céljaik mellett, és csökkentik a célokat.
A jövőben remélhetőleg hasonló intézkedéseket lehet elérni az éghajlatváltozással kapcsolatban, amely évek óta késésekkel és ellenállással jár. De amint azt az ózonlyuk esete bizonyítja, a nemzetközi fellépés megoldhatja a problémát, még mielőtt késő lenne.
