Príbeh ozónovej diery

ozon

Popierači globálneho otepľovania často argumentujú, že vplyv človeka na planétu je zanedbateľný a zmeny v atmosfére tak musia byť prirodzené. Zabúdajú však na to, že sme si pred pár rokmi omylom zdemolovali časť ochrannej vrstvy atmosféry a že sme ju následne začali opravovať.

Jednoduché molekuly

Kyslík je jednou z najvýznamnejších zložiek atmosféry, bežne sa vyskytuje v troch formách: ako jednotlivý atóm (O), dvojatómová molekula (O2) (tzv. molekulový kyslík) alebo trojatómová molekula (O3) (tzv. ozón).

Za bežných podmienok je stabilná forma kyslíka O2 – to je ten kyslík, ktorý bežne dýchame. Vo výške zhruba 20-30 kilometrov nad zemou však existuje tzv. ozónová vrstva, kde je koncentrácia ozónu asi 30-násobná oproti zbytku atmosféry.

Kde sa v tejto výške ozón vzal? Vznikol tam. Dopadajúce UV svetlo búra molekulový kyslík a ten následne vytvára ozón. Ten sa podobne rozpadá a vytvára pôvodný molekulový kyslík. Ide teda o zmes O, O2 a O3, kde sa jednotlivé zložky vplyvom UV žiarenia neustále rozpadajú a rekombinujú. Panuje tzv. dynamická rovnováha, kde v priemere nič nepribúda ani neubúda. Teda presnejšie, ubúda UV žiarenie, ktoré tento cirkus poháňa a pribúda teplo, ktoré chemické reakcie produkujú.

Ozónová vrstva je teda taký čarovný mlynček, do ktoré sa sype UV žiarenie a vypadáva z neho teplo.

UV žiarenie je pre ľudí v malom množstve prospešné, stimuluje produkciu vitamínu D a zvyšuje úroveň serotonínu, tzv. hormónu dobrej nálady. Vo väčšom množstve však poškodzuje zrak, DNA a spôsobuje rakovinu kože. Preto je dôležité, že nás pred neustálym UV žiarením chráni vrstva ozónu.

Poloha ozónovej vrstvy v atmosfére.
Poloha ozónovej vrstvy v atmosfére.

Zmeny v ozónovej vrstve

Ozónová vrstva je premenlivá – pravidelne sa na jar stenčuje v okolí pólov, no následne sa vráti do normálu. Koncom 70. rokov minulého storočia však pozorovanie ukázali, že okrem tohoto pravidelné cyklu dochádza v tejto ochrannej vrstve atmosféry k postupnému (a trvalému) vzniku diery.

Môžu za to voľné radikály, teda vysoko reaktívne chemikálie, ktoré narúšajú kyslík-ozónový proces. Voľné radikály vznikajú vplyvom UV žiarenia z chemikálií ako napríklad freón(-11).

Táto chemikália je z praktického hľadiska veľmi zaujímavá, začína vrieť pri (zhruba) izbovej teplote, a tak má rôznorodé technologické využitia. Bežne sa používala napríklad v chladničkách, odkiaľ však unikala do atmosféry (kde viedla k spomínanému vzniku ozónovej diery).

Tento problém sa našťastie podarilo dosť rýchlo identifikovať, v roku 1987 bol prijatý tzv. Montrealský protokol a postupne došlo k zákazu využívania chemikálií, ktoré viedli k poškodzovaniu ozónovej vrstvy. Škodlivé voľné radikály pôsobia až dva roky (kým neklesnú do nižších vrstiev atmosféry), a tak sa efekt rezolúcie nedostavil hneď. V priebehu prvých 10 rokov však došlo k stabilizovaniu ozónovej vrstvy a následne došlo k postupnému ozdravovaniu.

Aké sú predpovede?

Podľa modelov potrvá aspoň 40 rokov, kým sa dostane na úroveň, kde bola v roku 1980 a na úplná zahojenie si počkáme až do konca storočia.

Bohužiaľ, nie všetci k tomuto pristupujú dostatočne zodpovedne. Ukázalo sa, že úroveň zakázaných chemikálií klesá pomalšie, než sa čakalo. Zdroj sa podarilo identifikovať v juho-východnej Ázii a nechceme ukazovať prstom, no existujú dôkazy, že pôvodcom je Čína (kde prebieha extrémna výstavba a spomínané chemikálie sa používali o. i. aj na výrobu izolačných materiáloch na stavbách).

Myslím, že celkovo ide o veľmi zaujímavý príklad toho, ako sa ľudstvu podarilo spozorovať vážny problém a ako sme vymysleli a hlavne zrealizovali jeho riešenie. Ukazujú sa však aj negatíva – stále radi zvýšime svoje zisky, aj keď je to na úkor (zdravia) niekoho na opačnej strane planéty (toto však neplatí len o Číne).

Dúfam, že sa aj na súčasné globálne problémy budeme môcť za niekoľko desaťročí pozerať v takomto optimistickom duchu.

[Samuel]

Hojenie ozónovej vrstvy.
Hojenie ozónovej vrstvy.

Inšpiroval ma tento long-read:
https://www.chemistryworld.com/feature/ozone-the-hole-story/3009384.article

Viac o hojení ozónovej vrstvy:
https://svs.gsfc.nasa.gov/30602

Veľkosť ozónovej diery v obrázkoch:
https://aura.gsfc.nasa.gov/ozoneholeposter/24x37_OZONEposter_front.pdf

Viac o ozóne, freóne, ozónovej vrstve a jej úbytku:
https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone
https://en.wikipedia.org/wiki/Trichlorofluoromethane
https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_layer
https://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion

Viac o efekte UV žiarenia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Ultraviolet#Human_health-related_effects
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3897598/
https://www.newscientist.com/article/mg22630250-500-shunning-the-sun-may-be-killing-you-in-more-ways-than-you-think/

Sledujte nás aj tu:
Liked it? Take a second to support Vedátor on Patreon!

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.