Ozonska plast je sestavni del tega, kar omogoča, da se Zemlja naseli. Ta regija stratosfere je odgovorna za absorpcijo večine Sončevega ultravijoličnega sevanja in tako zagotavlja, da kopenski organizmi niso obsevani. Od sedemdesetih let prejšnjega stoletja so znanstveniki spoznali stalen upad tega sloja okoli južne polarne regije, skupaj z velikim sezonskim zmanjšanjem. Slednji pojav, znan kot „ozonska luknja“, že desetletja vzbuja veliko skrb.
Poskusi popraviti to situacijo so bili osredotočeni na zmanjšanje uporabe industrijskih kemikalij, kot so klorofluoroogljikovodiki (CFC). Ta prizadevanja so se končala s podpisom Montrealskega protokola leta 1987, ki je zahteval popolno opustitev snovi, ki tanjšajo ozonski plašč (ODS). Glede na nedavno študijo skupine znanstvenikov NASA, se ozonska luknja kaže na znake pomembnega okrevanja.
Študija z naslovom "Zmanjšanje števila antarktičnega ozonskega oksida in spodnji stratosferski klor, določen iz opazovanja zvočnih okončin avre Aura", je bila nedavno objavljena v znanstveni reviji Pisma o geofizičnih raziskavah. Študijo je vodila Susan E Strahan, v soavtorici pa Anne R. Douglass, dve raziskovalki z NASA Goddardov laboratorij za atmosfersko kemijo in dinamiko.
Zaradi študije se je skupina posvetovala s podatki iz Nasinega satelita Aura, ki južni polarni območje spremlja od leta 2005. Ko je bil leta 2004 predstavljen, je bil namen satelita Aura izvajati meritve ozona, aerosolov in ključnih plinov v ozračje Zemlje. Glede na odčitke, ki jih zbira od leta 2005, je zmanjšanje uporabe CFC povzročilo 20-odstotno zmanjšanje ozona.
Preprosto povedano, CFC so dolgoživne kemične spojine, ki jih sestavljajo ogljik, klor in fluor. Od druge polovice 20. stoletja so jih uporabljali v številnih industrijskih aplikacijah, kot so hlajenje (kot Freon), v kemičnih aerosolih (kot pogonska goriva) in kot topila. Sčasoma se te kemikalije dvignejo v stratosfero, kjer postanejo izpostavljene UV-sevanju in se razgradijo na atome klora.
Ti atomi klora nastopajo z ozonsko plastjo, kjer se katalizirajo in tvorijo kisikov plin (O²). Ta aktivnost se začne okoli julija v zimskem času južne poloble, ko sončni žarki povzročijo povečanje katalizacije atomov klora in broma, pridobljenih iz CFC, v ozračju. Do septembra (tj. Pomladi na južni polobli) aktivnost doseže vrh, kar je povzročilo "ozonsko luknjo", ki so jo znanstveniki prvič opazili leta 1985.
V preteklosti so statistične analize pokazale, da se od takrat povečuje zmanjšanje ozona. Vendar pa je ta študija - ki je prva uporabila meritve kemične sestave znotraj ozonske luknje - pokazala, da se zmanjševanje ozona zmanjšuje. Poleg tega je kazalo, da je zmanjšanje posledica zmanjšanja uporabe CFC.
Kot je v nedavnem sporočilu za NASA pojasnila Susan Strahan, "zelo jasno vidimo, da klor iz CFC-jev pada v ozonsko luknjo in da se zaradi tega pojavlja manj izpuščaja ozona." Da bi ugotovili, kako se ozon in druge kemikalije v ozračju spreminjajo iz leta v leto, so se znanstveniki opirali na podatke satelita Aura's Microwave Limb Sounder (MLS).
Za razliko od drugih instrumentov, ki se zanašajo na sončno svetlobo za pridobivanje spektrov iz atmosferskih plinov, ta instrument meri te pline v ustreznih emisijah v mikrovalovni pečici. Kot rezultat tega lahko v ključnem letnem času nad Antarktiko izmeri pline v sledovih - ko južna polobla doživlja zimo in je vreme v stratosferi mirno, temperature pa nizke in stabilne.
Spremembe ravni ozona od začetka do konca zime južne poloble (zgodaj julija do sredine septembra) so bile izračunane vsak dan z meritvami MLS vsako leto od leta 2005 do 2016. Medtem ko so te meritve nakazovale zmanjšanje izgube ozona, sta Strahan in Douglass želela najpomembnejša so bila določena zmanjšanja uporabe CFC-jev.
To so storili tako, da so v podatkih MLS iskali opozorilne znake klorovodikove kisline, ki jih bo klor oblikoval z reakcijo z metanom (vendar le, če je ves razpoložljivi ozon izčrpan). Kot je pojasnil Strahan:
"V tem obdobju so temperature na Antarktiku vedno zelo nizke, zato je hitrost uničenja ozona večinoma odvisna od količine klora. To je čas, ko želimo izmeriti izgubo ozona ... Približno sredi oktobra se vse klorove spojine priročno pretvorijo v en plin, zato z merjenjem klorovodikove kisline dobro merimo celoten klor. "
Še en namig je prišel v obliki vsebnosti dušikovega oksida, še enega dolgoživega plina, ki se večinoma obnaša kot CFC v večjem delu stratosfere - vendar ta ne upada kot CFC. Če bi se CFC v stratosferi zmanjšali, bi to pomenilo, da bi bilo v primerjavi z dušikovim oksidom prisotno manj klora. S primerjanjem MLS meritev klorovodikove kisline in dušikovega oksida vsako leto so ugotovili, da se raven klora znižuje za približno 0,8 odstotka na leto.
Kot je navedel Strahan, se je to povečalo za 20% od leta 2005 do 2016, kar je bilo skladno s pričakovanji. "To je zelo blizu tistemu, kar naš model napoveduje, da bi morali opaziti to količino upada klora," je dejala. "To nam daje zaupanje, da je zmanjšanje izpuščanja ozona do sredine septembra, ki ga kažejo podatki MLS, posledica zniževanja ravni klora, ki prihaja iz CFC-jev. Vendar velikosti ozonske luknje še ne opazimo, ker jo sredi septembra nadzira predvsem temperatura, ki se iz leta v leto zelo razlikuje. "
Ta postopek obnovitve naj bi se nadaljeval, ko CFC postopoma zapustijo ozračje, čeprav znanstveniki predvidevajo, da bo popolno okrevanje trajalo desetletja. To je zelo dobra novica, če upoštevamo, da je bila ozonska luknja odkrita šele pred približno tremi desetletji, ravni ozona pa so se začele stabilizirati približno desetletje pozneje. Kot je pojasnil Douglass, do popolne okrevanja verjetno ne bo prišlo šele v drugi polovici tega stoletja:
»CFC imajo življenjsko dobo od 50 do 100 let, zato zelo dolgo ostanejo v ozračju. Kolikor ozonske luknje ni več, gledamo v 2060 ali 2080. In tudi takrat je morda še vedno majhna luknja. "
Montrealski protokol se pogosto navaja kot primer učinkovitega mednarodnega podnebnega ukrepanja in to z dobrim razlogom. Protokol je bil dosežen trinajst let po doseganju znanstvenega soglasja o izčrpanju ozonskega plašča in le dve leti po precej alarmantnem odkritju ozonske luknje. V naslednjih letih so podpisniki ostajali zavezani svojim ciljem in dosegli ciljno znižanje.
V prihodnosti je mogoče uresničiti podobne ukrepe na področju podnebnih sprememb, ki so že vrsto let podvržene zamudam in odpornosti. A kot kaže primer ozonske luknje, lahko mednarodno ukrepanje reši težavo, preden bo prepozno.
