Ozono sluoksnis

Kaip ozono sluoksnis saugo Žemę

Pagrindinė ozono sluoksnio funkcija - sugerti kenksmingą ultravioletinę (ultravioletinę, UV) saulės spinduliuotę, ypač energingiausius ir žalingiausius UV-B ir UV-C spindulius.

• UV-C spinduliuotė yra pavojingiausia, tačiau ją visiškai sugeria stratosferoje esantis deguonis (O₂) ir ozonas (O₃).
• UV-B spinduliuotė yra pagrindinė nudegimų saulėje priežastis ir gali sukelti odos vėžį bei kataraktą. Didžiąją jos dalį sugeria ozono sluoksnis, tačiau nedidelė dalis vis tiek pasiekia žemės paviršių. Jei nebūtų ozono sluoksnio, UV-B spinduliuotės lygis būtų pakankamai aukštas, kad būtų mirtinas daugumai gyvybės rūšių Žemėje.

Ši apsauginė funkcija yra ozono ir deguonies ciklo- nuolatinio proceso, kurio metu Saulės ultravioletiniai spinduliai skaldo deguonies molekules (O₂) į atskirus deguonies atomus - rezultatas. 

Šie laisvi atomai susijungia su kitomis O₂ molekulėmis ir sudaro ozoną (O₃). Kai ozonas sugeria ultravioletinę spinduliuotę, jis vėl suskyla, taigi ciklas ir sukuria ozoną, ir pašalina žalingiausią ultravioletinę saulės spinduliuotę.

Geras ir blogas ozonas

Svarbu atskirti ozoną pagal vietovę:

• Gerasis ozonas: stratosferoje esantis ozonas (ozono sluoksnis) saugo gyvybę sugerdamas ultravioletinius spindulius.
  
• Blogasis ozonas: prie Žemės paviršiaus, troposferoje, esantis ozonas yra kenksmingas oro teršalas ir pagrindinė fotocheminio smogo sudedamoji dalis; jis gali sukelti žmonių kvėpavimo sutrikimų ir pakenkti augalams.
  

Ozono sluoksnio nykimas ir atsikūrimas

XX a. pabaigoje mokslininkai nustatė, kad tam tikros žmogaus sukurtos cheminės medžiagos, ypač chlorfluorangliavandeniliai (CFC), ardo ozono sluoksnį. 

Kai freonai pasiekia stratosferą, jie išskiria chloro ir bromo atomus, kurie kaip katalizatoriai naikina ozono molekules; vienas chloro atomas gali sunaikinti daugiau kaip 100 000 ozono molekulių. Dėl to smarkiai išretėjo ozono sluoksnis ir atsirado sezoninė "ozono skylė" virš Antarktidos.

Reaguodama į tai, tarptautinė bendruomenė 1987 m. priėmė Monrealio protokolą - svarbią sutartį, kuria siekiama palaipsniui nutraukti ozono sluoksnį ardančių medžiagų gamybą ir naudojimą. Monrealio protokolas laikomas vienu sėkmingiausių tarptautinių aplinkosaugos susitarimų. 

Nuo tada, kai jis buvo priimtas, daugelio ozono sluoksnį ardančių medžiagų koncentracija atmosferoje sumažėjo ir ozono sluoksnis pamažu atsistato. Mokslininkai prognozuoja, kad, jei ir toliau bus laikomasi sutarties ir kontroliuojamos kitos grėsmės, ozono sluoksnis iki šio šimtmečio vidurio gali atsistatyti iki iki 1980 m. lygio.

Ar ozono sluoksniui vis dar gresia pavojus?

Nelaikoma, kad ozono sluoksniui gresia tiesioginis suirimo pavojus, tačiau jo atsikūrimas vis dar trapus ir tebevyksta. Pagrindinė istorinė ozono sluoksnio nykimo priežastis - freonai - buvo iš esmės panaikinta pagal Monrealio protokolą, o tai leido palaipsniui atsigauti. 

Tačiau visiškas atsigavimas priklauso nuo to, ar pasauliniu mastu ir toliau bus laikomasi sutarties ir ar bus stebimos kitos galimos grėsmės. Klimato kaita gali netiesiogiai paveikti ozoną dėl temperatūros ir cirkuliacijos pokyčių, o kitų ozonui kenkiančių cheminių medžiagų išmetimas taip pat keltų naują pavojų. Todėl labai svarbu nuolatinis budrumas ir mokslinė stebėsena.

Ką veikia ozono sluoksnis?

Pagrindinis ozono sluoksnio vaidmuo - sugerti ir filtruoti kenksmingą ultravioletinę Saulės spinduliuotę. Jis ypač veiksmingai blokuoja UV-B ir UV-C spinduliuotę, kuri yra energingiausia ir žalingiausia:

• UV-C spinduliuotę visiškai sugeria viršutiniuose atmosferos sluoksniuose esantis deguonis ir ozonas.
• UV-B spinduliuotę didžiąja dalimi sugeria ozono sluoksnis, tačiau nedidelė jos dalis vis tiek pasiekia žemės paviršių ir sukelia nudegimus saulėje bei didesnę ilgalaikę riziką sveikatai, pavyzdžiui, odos vėžį ir kataraktą.

Šis absorbcijos procesas labai svarbus siekiant apsaugoti sausumos ir jūrų gyvybę, išsaugoti ekosistemų vientisumą ir žmonių sveikatą.

Kas nutiktų, jei ozono sluoksnis būtų sunaikintas?

Jei ozono sluoksnis būtų sunaikintas, pasekmės būtų sunkios ir plataus masto:

• dažnesnės sveikatos problemos: Žmonių ir gyvūnų odos vėžio, kataraktos ir nusilpusios imuninės sistemos atvejų smarkiai padaugėjo.
• Žala ekosistemoms: Žala vienaląsčiams organizmams, pavyzdžiui, fitoplanktonui, kuris sudaro jūrų mitybos tinklo pagrindą; mažesnis derlius ir žala sausumos augalams dėl padidėjusio ultravioletinių spindulių poveikio DNR pažeidimų.
• Klimato ir atmosferos chemijos pokyčiai: Ozono sluoksnis prisideda prie atmosferos šiluminės struktūros; jį pašalinus pasikeistų temperatūros profiliai ir cirkuliacijos modeliai, o tai galėtų pakeisti pasaulinius vėjo modelius ir orų sistemas, kurių pasekmės būtų nenuspėjamos.

Ozono sluoksnio vaidmuo Žemės ateičiai

Ozono sluoksnis yra viena svarbiausių natūralių Žemės apsaugos priemonių, filtruojančių žalingiausius ultravioletinius Saulės spindulius ir padedančių išlaikyti atmosferos stabilumą. Kadaise dėl žmogaus veiklos ozono sluoksnis smarkiai nykdavo, tačiau koordinuoti tarptautiniai veiksmai pagal Monrealio protokolą padėjo ozono sluoksniui atsigauti. 

Vis dėlto šis atsigavimas nėra nei savaiminis, nei garantuotas: reikia nuolatinio visuotinio įsipareigojimo, atidžios stebėsenos ir dėmesio susijusioms grėsmėms, pavyzdžiui, klimato kaitai. Ozono sluoksnio apsauga tebėra svarbus pavyzdys, kaip tvariais kolektyviniais veiksmais galima išsaugoti gyvybei svarbias planetos sistemas.