Озоновий шар — це частина стратосфери Землі, в якій сконцентровано до 90% модифікованої форми кисню, яка зветься озоном. Саме вона поглинає більшу частину небезпечного для життя ультрафіолетового випромінювання. Однак господарська діяльність руйнує його і вже багато років люди вживають заходів, аби мінімізувати цей вплив.
Озоновий шар
Коли говорять про негативний вплив людської діяльності, то однією з головних тем, які стабільно викликають суперечки, є озоновий шар. Адже йдеться про щось невидиме і майже невідчутне, що, як кажуть вчені, захищає нас від не менш невидимої небезпеки й що ми самі руйнуємо нашою діяльністю.
Через це ця тема давно вже обросла велетенською кількістю міфів та вигадок. Паралельно багато хто не визнає реальність проблеми. Тож це питання дедалі більше нагадує релігійні суперечки, хоча насправді має тверде наукове підґрунтя.
Те, що у верхніх шарах атмосфери є щось, що поглинає більшу частину жорсткої радіації, виявили ще 1913 року, коли тема екології не звучала ще і близько. При цьому спектроскопія явно вказала, що поглиначем променів є саме озон.
Як працює озоновий захист
Речовина, про яку всі говорять — це форма кисню. Він утворюється, коли звичайна молекула цієї речовини розпадається на окремі атоми. Одразу після цього вони можуть зібратися у комбінацію з трьох атомів. Вона й називається озоном.
Озон може утворюватися внаслідок багатьох процесів. Наприклад, він з’являється там, де крізь повітря проходить електричний струм. Запах грози та запах електронного обладнання — це насправді озон.
Однак більшість озону все ж утворюється у стратосфері на висоті 20–40 км над Землею. Саме тут заряджені частинки зустрічаються з молекулами кисню. Останні поглинають їх, розпадаються й утворюють озон. Своєю чергою той теж поглинає ультрафіолетові промені, розпадається, але потім все повторюється знову.
90% усього озону перебуває в нижніх частинах стратосфери, які й називають озоновим шаром. Проте насправді її там дуже мало: від 2 до 8 частин на мільйон. Якби всі ці молекули сконцентрувалися біля поверхні Землі при звичайному атмосферному тиску, то товщина їхнього шару складала б лише 3 мм.
Але цього досить для того, аби вберегти нашу планету від ультрафіолетової радіації, небезпечної для всього живого. Озоновий шар поглинає від 97 до 99% усіх її частинок. Якщо говорити точніше, то є три діапазони: найбільш згубні хвилі довжиною 100–280 нм; середні, що мають довжину 280–315 нм та спричиняють засмагу, але й можуть призвести до раку шкіри; й діапазон 315–400 нм, який на наше здоров’я практично не впливає.
Так от, озон та кисень у нашій атмосфері майже повністю поглинають найбільш згубні для всього живого частинки, сильно проріджують ті, що активно впливають на шкіру, і майже не взаємодіють із діапазоном 315–400 нм. Тому казати, що озоновий шар затримує все ультрафіолетове випромінювання, неправильно.
Озонова діра
І все б було чудово, якби у 1985 році в озоновому шарі не виявили діру. Вона являє собою різке падіння вмісту молекул триатомного кисню у стратосфері. Тоді людей дуже налякало те, що деякі із цих утворень можна побачити над найбільшими промисловими містами Європи та Північної Америки. Відповідно, населення цих регіонів зазнавало значного ризику збільшення випадків онкологічних захворювань.
Проте всі ці випадки були короткочасними. А ось небо над Антарктикою виявилося однією величезною озоновою дірою. Вона відкривається наприкінці місцевої зими, тобто у серпні-вересні, й залишається протягом кількох місяців.
Тоді всі перелякалися і дуже швидко прийняли обмеження, які називаються Монреальським протоколом, і завдяки цьому всі маленькі діри вдалося ліквідувати. Але найбільша з них, що розташована над південним континентом, лише трохи зменшилася в розмірах.
Це примусило багатьох людей стверджувати, що, можливо, вона там була завжди. Проте стан атмосфери над Антарктикою люди моніторять з 1920-х років. І ці вимірювання чітко показують, що діра в озоновому шарі з’явилася лише у 1970-х.
Що руйнує озон?
Взагалі озон — дуже нестійка сполука. Його руйнує ціла низка цілком природних факторів. Наприклад, до цього може призвести навіть взаємодія з киснем. Також молекули розпадаються при зустрічі з оксидом озону, хлором та бромом.
Саме останні й пов’язують з діяльністю людини. Річ у тім, що ці елементи входять до складу фреонів — хімічних сполук, що у другій половині XX століття почали використовувати у холодильних установках.
Хоча здається, що ці речовини мають діяти там, де вони викидаються, насправді фреони легко розносяться вітрами по всій атмосфері. То чому ж вони діють саме над Антарктидою? Тому є кілька причин.
Перша й основна — наявність полярної ночі. Пів року над Антарктидою немає Сонця, і весь цей час озон руйнується навіть від природних факторів, але при цьому не поновлюється. Друга — Антарктика, на відміну від Арктики — частина суходолу, оточена морем. Внаслідок цього взимку тут формується велетенський вихор, що просто не дає озону ззовні потрапляти ближче до Південного полюсу.
Як наслідок, озоновий шар у цих місцях стає особливо вразливим до накопичення хлору та брому в атмосфері в цілому. Вони руйнують молекули триатомного кисню, а іншим просто немає де взятися. І наприкінці зими цей процес досягає свого піка.
Вчені кажуть, що, зрештою, якщо дотримуватися Монреальського протоколу, озонова діра над Антарктидою зникне остаточно. Проте станеться це лише за кілька десятиріч.
