Как газовая пленка толщиной в 3 миллиметра защищает все живое на планете от смертельной угрозы из космоса и действительно ли человечеству угрожают озоновые дыры?
16 сентября 1987 года был подписан Монреальский протокол, который запрещает производство веществ, разрушающих озоновый слой Земли. Протокол вступил в силу 1 января 1989 года, сейчас его соблюдают более 200 государств. Земляне озаботились проблемой после того, как в 1985 году над Антарктидой ученые обнаружили озоновую дыру диаметром свыше 1000 километров.
Как работает озон
Озон — газ голубого цвета с резким специфическим запахом, он является модификацией кислорода из трех молекул. В промышленности его получают из воздуха под действием электрического разряда. В верхних слоях атмосферы он образуется при облучении жестким ультрафиолетовым излучением.
В больших концентрациях озон смертельно опасен и относится к самому высокому классу опасности вредных веществ. Длительное вдыхание озона способно привести к смерти человека, так как он быстро разрушает легкие. Однако угрозу для людей несет только озон в нижнем слое земной атмосферы — обычно он образуется при грозах.
Озон в стратосфере — щит для всего живого на Земле, так как он образует особый слой на высоте в 15-20 километров, который защищает организмы от жесткого ультрафиолета. Так, озоновый слой почти полностью поглощает очень опасный ультрафиолет в диапазоне в 100—280 нм и 280—315 нм, который вызывает рак кожи, до поверхности доходит лишь несколько процентов.
Считается, что озоновый слой образовался в атмосфере Земли 600 миллионов лет назад, когда растения накопили достаточно кислорода с помощью фотосинтеза. Лишь после этого жизнь смогла выйти из океанов — без озона высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих попросту не возникли бы, так как жесткое излучение Солнца выжигало все живое на суше.
Общее количество озона в атмосфере относительно невелико — если газ собрать под нормальным давлением, то его слой имел бы толщину всего в три миллиметра. Поэтому после обнаружения озоновых дыр ученые забили тревогу — исчезновение слоя грозило человечеству эпидемией рака и гибелью многих живых организмов.
Почему возникли озоновые дыры
Ученые в 1995 году доказали, что используемые в производстве бытовых аэрозолей и холодильников и содержащие бром и хлор фреоны разрушают озоновый слой. За это Пауль Крутцен, Марио Молина и Шервуд Роуланд получили Нобелевскую премию. Выбросы фреонов приводят к образованию озоновой дыры над Антарктидой во время полярных ночей.
Почему дыра наблюдается только над Антарктидой? Дело в том, что озон не образуется, если нет солнечного излучения. Как только устанавливается полярная ночь, молекулы озона разрушаются, вступая в разнообразные химические реакции с различными веществами антропогенного и природного происхождения.
Кроме этого, над Антарктидой в течение полярной зимы господствует особо устойчивый вихрь, который препятствует проникновению воздуха из других широт. В результате озоновый слой истончался. Обратный процесс начался только после того, как человечество резко ограничило выбросы фреонов в атмосферу.
Опубликовано видео гигантской озоновой дыры над АнтарктидойВажно понимать, что озон разрушается не только по причине промышленных выбросов, однако именно антропогенное воздействие привело к сдвигу тонкого равновесия. По оценке ученых, до вступления в силу Монреальского протокола примерно 30-50% озона погибало из-за воздействия разнообразных фреонов.
Спутниковые снимки показывают, что площадь озоновой дыры над Антарктидой последние годы уменьшается — в 2015 году составила 25 миллионов квадратных километров. По данным NASA, с 2000 по 2015 озоновая дыра сократилась на площадь размером с Индию. Однако полное восстановление озонового слоя ожидается не раньше 2050 года.
