Dziura ozonowa zanika. Mamy pewność, że to dzięki działaniom człowieka
Naukowcy na całym świecie nieustannie badają klimat i jego zmiany spowodowane zarówno naturalnymi zjawiskami, jak i szkodliwą działalnością człowieka. Po wielu latach mamy pewność i dowody na to, że emisja zanieczyszczeń do atmosfery ma poważne konsekwencje, ale nowe badania wskazują również, że odpowiednio szybko podjęte działania przez wszystkie państwa mają realne przełożenie na pozytywne zmiany. W tym przypadku mamy niemal 100 procentową pewność, że już niedługo dziura ozonowa przejdzie do historii.
Naukowcy już wcześniej zaobserwowali pewne oznaki regeneracji ozonu. Jednak nowe badania prowadzone na Massachusetts Institute of Technology (MIT) wykazały, że w tym przypadku regeneracja jest spowodowana przede wszystkim przez redukcję substancji zubożających warstwę ozonową (ODS).
- Istnieje wiele dowodów jakościowych wskazujących na to, że dziura ozonowa nad Antarktydą ulega poprawie. To naprawdę pierwsze badanie, które pozwoliło na ilościowe określenie pewności co do odbudowy dziury ozonowej - mówi autorka badania Susan Solomon, profesor studiów środowiskowych na MIT. - Wniosek jest taki, że z 95 proc. pewnością się regeneruje, co jest niesamowite. I pokazuje, że faktycznie możemy rozwiązać problemy środowiskowe.
Co to jest dziura ozonowa?
Dziura ozonowa to w rzeczywistości spadek stężenia ozonu, czyli alotropowej, trójatomowej odmiany tlenu w stratosferze - warstwie atmosfery rozciągającej się od 10 km nad powierzchnią Ziemi w średnich szerokościach geograficznych do 50 km. Choć występuje tam w śladowych ilościach (ale większych niż w pozostałych warstwach atmosfery), to silnie pochłania szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe, umożliwiając od 600 milionów lat utrzymanie życia w znanej nam formie. Zmniejszona koncentracja ozonu sprzyja przedostawaniu się promieniowania UVB, co sprzyja poparzeniom słonecznym, może powodować zaćmę, mutacje genetyczne i raka skóry.
Problem zaczął się, gdy do powszechnego użytku wszedł freon-12, czyli dichlorodifluorometan (R-12), oraz inne fluoropochodne metanu i etanu (w Polsce nazwane wspólnie freonami). Chlorofluorowęglowodory (CFC) były używane m.in. w sprężarkach, urządzeniach chłodniczych i klimatyzatorach, czy medycynie. Same freony nie wchodzą w reakcje z innymi substancjami, przez co mogą przebywać w atmosferze nawet ponad 100 lat. Jak więc szkodzą warstwie ozonowej?
Gdy dostaną się do ozonosfery, pod wpływem promieniowania ultrafioletowego rozkładają się na węgiel, fluor i chlor. To właśnie ten ostatni jest największym problemem, ponieważ swobodne jony chlorowe są katalizatorami rozkładu ozonu do zwykłego, znanego nam dwuatomowego tlenu.
Z dziurą ozonową walczyliśmy kilkadziesiąt lat. Udało się
W 1985 roku naukowcy odkryli "dziurę" w warstwie ozonowej nad Antarktydą, która utworzyła się w trakcie wiosny na półkuli południowej, między wrześniem a grudniem. W 1986 r. prof. Solomon, która wówczas pracowała w National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) w trakcie wyprawy badawczej na Antarktydę zebrała dowody, które szybko potwierdziły przyczynę dziury ozonowej: chlorofluorowęglowodory.
Te dowody doprowadziły do szybkiego (rok później) podpisania Protokołu montrealskiego - międzynarodowego traktatu, którego celem było stopniowe wycofywanie produkcji freonów i innych substancji zubożających warstwę ozonową w nadziei na zmniejszenie dziury ozonowej.
W 2016 roku również prof. Solomon kierowała badaniem, w którym przedstawiono kluczowe oznaki odbudowy ozonu. Dziura ozonowa wydawała się kurczyć z każdym rokiem, szczególnie we wrześniu, kiedy się otwierała. Aby zdobyć więcej dowodów, naukowcy MIT wykorzystali metodę opracowaną przez prof. Klaussa Hasselmanna, za którą w 2021 roku otrzymał Nagrodę Nobla. Niemiecki naukowiec opracował model wiążący pogodę z klimatem. Wykazał, że zjawiska naturalne odciskają swoje piętno na klimacie, co w literaturze anglojęzycznej określa się jako "fingerprinting". W kontekście klimatu "odcisk palca" odnosi się do metody, która izoluje wpływ określonych czynników klimatycznych, poza naturalnym, meteorologicznym szumem. Hasselmann zastosował odcisk palca, aby zidentyfikować, potwierdzić i określić ilościowo antropogeniczny odcisk palca zmiany klimatu.
Naukowcy z MIT postanowili przy wykorzystaniu tej metody zidentyfikować ślady działalności człowieka, a dokładnie wpływ redukcji ODS na redukcję dziury ozonowej. Po wykonaniu wielu symulacji i zidentyfikowaniu kluczowego "odcisku palca" przystąpili do wyszukania go w rzeczywistych obserwacjach satelitarnych Antarktydy od 2005 r. Odkryli, że z czasem odcisk palca, który zidentyfikowali w symulacjach, stawał się coraz wyraźniejszy w obserwacjach.
Patrząc na obserwacje po 2018 roku, zespół mógł z 95-procentowym prawdopodobieństwem stwierdzić, że regeneracja ozonu wynika ze zmniejszania się ilości substancji zubożających warstwę ozonową.
Do około 2035 roku możemy zobaczyć rok, w którym nie będzie żadnego zubożenia dziury ozonowej na Antarktydzie. I to będzie dla mnie bardzo ekscytujące. A niektórzy z was zobaczą, jak dziura ozonowa zniknie całkowicie za waszego życia. I ludzie to zrobili.
Redukcja substancji zubożających warstwę ozonową ma korzystny efekt uboczny - mianowicie zmniejsza tempo ocieplania się klimatu, jak pisał Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w 2022 roku. Dzieje się tak, ponieważ wśród ODS znajdują się gazy cieplarniane, które podnoszą temperaturę atmosfery Ziemi.
Źródło: Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Literatura: Peidong Wang, Fingerprinting the recovery of Antarctic ozone, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08640-9; www.nature.com/articles/s41586-025-08640-9
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
