Osoonikiht

Kuidas osoonikiht kaitseb Maad

Osoonikihi esmane ülesanne on absorbeerida päikese kahjulikku ultraviolettkiirgust (ultraviolettkiirgust), eriti kõige energilisemat ja kahjulikumat tüüpi, mida tuntakse kui UV-B ja UV-C.

• UV-C kiirgus on kõige ohtlikum, kuid see neeldub täielikult hapniku (O₂) ja osooni (O₃) poolt stratosfääris.
• UV-B-kiirgus on peamine päikesepõletuse põhjus ja võib põhjustada nahavähki ja katarakti. Suurem osa sellest neeldub osoonikihis, kuigi väike osa jõuab siiski pinnale. Ilma osoonikihita oleks UV-B kiirguse tase piisavalt kõrge, et olla surmav enamikule elusolenditele Maal.

See kaitsefunktsioon on osooni-hapniku tsükli tulemus, mis on pidev protsess, mille käigus Päikeselt tulev ultraviolettvalgus lõhustab hapniku molekulid (O₂) üksikuteks hapniku aatomiteks. 

Need vabad aatomid ühinevad seejärel teiste O₂-molekulidega, moodustades osooni (O₃). Kui osoon neelab ultraviolettkiirgust, laguneb see taas osadeks, nii et tsükkel loob nii osooni kui ka eemaldab kõige kahjulikumat ultraviolettkiirgust päikesevalgusest.

Hea osoon vs. halb osoon

Oluline on eristada osooni asukoha järgi:

• Hea osoon: osoon stratosfääris (osoonikiht) kaitseb elu, absorbeerides ultraviolettkiirgust.
  
• Halb osoon: troposfääris, maapinna lähedal asuv osoon on kahjulik õhusaasteaine ja fotokeemilise sudu peamine koostisosa; see võib põhjustada inimestel hingamisprobleeme ja kahjustada taimi.
  

Osooni ammendumine ja taastumine

20. sajandi lõpus avastasid teadlased, et teatavad inimtekkelised kemikaalid - eelkõige klorofluorosüsivesinikud (CFC) - kahandavad osoonikihti. 

Kui klorofluorosüsivesinikud jõuavad stratosfääri, eraldavad nad kloori- ja broomi aatomeid, mis toimivad katalüsaatoritena osoonimolekulide hävitamisel; üks kloori aatom võib hävitada üle 100 000 osoonimolekuli. See põhjustas osoonikihi tõsise hõrenemise ja hooajalise "osooniaugu" tekkimise Antarktika kohal.

Vastuseks võttis rahvusvaheline üldsus 1987. aastal vastu Montreali protokolli, mis on pöördeline leping osoonikihti kahandavate ainete tootmise ja kasutamise järkjärgulise lõpetamise kohta. Montreali protokolli peetakse laialdaselt üheks kõige edukamaks rahvusvaheliseks keskkonnakokkuleppeks. 

Alates selle vastuvõtmisest on paljude osoonikihti kahandavate ainete kontsentratsioon atmosfääris vähenenud ja osoonikiht on aeglaselt paranenud. Teadlaste prognooside kohaselt võib osoonikiht taastuda 1980ndate aastate eelse tasemeni käesoleva sajandi keskpaigaks, eeldusel, et lepingut järgitakse jätkuvalt ja muud ohud on kontrolli all.

Kas osoonikiht on ikka veel ohus?

Osoonikihti ei peeta otseses kokkuvarisemisohus olevaks, kuid taastumine on endiselt habras ja jätkub. Osoonikihi kahanemise peamine ajalooline põhjus - klorofluorosüsivesinikud - on Montreali protokolli alusel suures osas kõrvaldatud, mis on võimaldanud järkjärgulist paranemist. 

Täielik taastumine sõltub siiski sellest, kas kogu maailm jätkab lepingu järgimist ja muude võimalike ohtude jälgimist. Kliimamuutused võivad kaudselt mõjutada osooni temperatuuri ja tsirkulatsiooni muutuste kaudu ning ka teiste osoonikahjustavate kemikaalide vabanemine kujutab endast uut ohtu. Seetõttu on oluline jätkuv valvsus ja teaduslik seire.

Mida teeb osoonikiht?

Osoonikihi esmane ülesanne on absorbeerida ja filtreerida päikesest lähtuvat kahjulikku ultraviolettkiirgust. Eriti tõhusalt blokeerib see UV-B ja UV-C kiirgust, mis on kõige energilisemad ja kahjulikumad vormid:

• UV-C kiirgus neeldub täielikult hapniku ja osooni poolt ülemises atmosfääris.
• UV-B-kiirgus neeldub suures osas osoonikihis, kuid väike osa sellest jõuab siiski pinnale ja põhjustab päikesepõletust ning suurendab pikaajalisi terviseriske, nagu nahavähk ja katarakt.

See neeldumisprotsess on oluline maismaa- ja mereelustiku kaitsmiseks ning ökosüsteemide ja inimeste tervise terviklikkuse säilitamiseks.

Mis juhtub, kui osoonikiht hävitatakse?

Osoonikihi hävimise tagajärjed oleksid tõsised ja ulatuslikud:

• Suurenenud terviseprobleemid: Inimeste ja loomade immuunsüsteemi nõrgenemine, nahavähi ja katarakti dramaatiline tõus.
• Ökosüsteemide kahjustamine: Kahju ainuraksetele organismidele, nagu fütoplankton, mis moodustavad mere toiduvõrgu aluse; vähenenud saagikus ja kahju maismaa taimedele, mis tuleneb suurenenud ultraviolettkiirguse tõttu tekkinud DNA-kahjustustest.
• Kliima ja atmosfääri keemia muutused: Osoonikiht aitab kaasa atmosfääri termilisele struktuurile; selle eemaldamine muudaks temperatuuriprofiile ja tsirkulatsioonimustreid, mis võib muuta globaalseid tuulemustreid ja ilmasüsteeme ettearvamatute tagajärgedega.

Osoonikihi roll Maa tulevikus

Osoonikiht on üks Maa kõige elutähtsamaid looduslikke kaitsevahendeid, mis filtreerib Päikese kõige kahjulikumat ultraviolettkiirgust ja aitab säilitada atmosfääri stabiilsust. Inimtegevus on kunagi põhjustanud märkimisväärset kahanemist, kuid Montreali protokolli raames võetud kooskõlastatud rahvusvaheline tegevus on viinud osoonikihi taastumise teele. 

Sellegipoolest ei ole see taastumine automaatne ega tagatud: see nõuab jätkuvat ülemaailmset pühendumist, hoolikat järelevalvet ja tähelepanu sellistele seotud ohtudele nagu kliimamuutus. Osoonikihi kaitsmine on jätkuvalt oluline näide sellest, kuidas jätkusuutliku kollektiivse tegevuse abil saab säilitada elutähtsaid planeedisüsteeme.