Slnečné žiarenie je problémom v Austrálii. Mohlo by byť aj na opačnej strane zemegule.
Keď plánujete výlet do severských krajín, zvyčajne uvažujete o teplom oblečení, vetrovkách či čiapke. Obávate sa skôr omrzlín ako rakoviny kože.
No čoskoro by práve rakovina alebo spálenie mohli byť vážnym problémom. Myslia si to vedci, ktorí hovoria o silnom úbytku ozónu nad Arktídou. Mohlo by to viesť k vytvoreniu prvej arktickej ozónovej diery.
Prvá ozónová diera?
Život, najmä ten zložitejší, je extrémne krehký. Aby mohli jestvovať napríklad ľudia, musí okolo vhodnej hviezdy krúžiť správna planéta aj s mesiacom.
Táto planéta potrebuje atmosféru a svojmu životu slúži ako ochranná klietka. Bráni kozmickému okoliu napáchať väčšie škody.
Potrebuje napríklad stratosférickú vrstvu, ktorá zamedzí prenikaniu silných ultrafialovým lúčov na povrch. Takouto ochrannou pokrývkou je ozónová vrstva, ktorá sa nachádza vo výške zhruba dvadsať až tridsať kilometrov.
Vytvárajú ju trojatómové molekuly kyslíka, ktoré sú prirodzenou prekážkou vysokoenergetickým ultrafialovým lúčom zo Slnka. Vďaka nej nedopadajú plnou silou a my sa nemusíme až tak obávať spálenín či rakoviny kože. Zatiaľ.
V niektorých častiach roka by totiž podľa vedcov mohli aj na severe nastať problémy, s akými zápasí Austrália či Antarktída. Svetová meteorologická organizácia a vedci z Inštitútu Alfreda Wegenera upozornili, že tento rok sa ozónová vrstva okolo severného pólu rekordne stenčila.
„Do konca jari by sme mohli mať prvú arktickú ozónovú dieru," hovoril pre National Geographic Markus Rex, šéf výskumu z nemeckého inštitútu. „Je síce priskoro to tvrdiť s istotou, no uvidíme."
Vedci odhadovali, že podľa niektorých simulácií by mohla siahať dokonca až po New York. Tieto scenáre sa zatiaľ nepotvrdili.
Ako v Antarktíde
Vznik ozónovej diery je zložitý, no v okolí Austrálie pravidelný fenomén. Do istej miery zaň môže človek. Do vzduchu sme vypúšťali chlórfluorované uhľovodíky, teda napríklad freóny.
Tie spôsobujú, že ozónové molekuly sa rozpadajú. Počas antarktickej zimy sa takéto chemikálie ukladajú v extrémne chladných, zamrznutých stratosférických oblakoch. Keď sa oteplí, uvoľnia sa a spôsobia vznik ozónovej diery.
Stane sa tak aj vďaka silnému víru, prúdeniu vzduchu, ktorý zamrznutý kontinent ochladzuje a bráni, aby sa atmosféra poriadne premiešala a dostal sa do nej nový ozón. Čosi podobné sa dialo aj na severe.
Pokračovanie problému
„Je to pokračovanie dlhodobej tendencie," hovorí Rex. „Studené arktické zimy budú ešte chladnejšie, pričom globálne otepľovanie môže tento trend paradoxne urýchliť.
Skleníkové plyny uväznené v nižších vrstvách atmosféry ich ohrievajú, vrstvy stratosféry majú potom sklon ochladzovať sa."
Tohtoročné pozorovania pritom podľa magazínu Nature naznačujú, že ubudlo asi štyridsať percent ozónu.
„Ľudia by však o tom mali vedieť," cituje vedecký žurnál na svojom blogu Rexa. „Mali by si dávať pozor na kožu a nezabúdať na slnečné okuliare."
Množstvo ozónu v stratosfére môže byť nižšie aj na Slovensku, myslí si Jozef Pecho z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR.
Bude tento rok nad Arktídou ozónová diera?
„Nie, k tomu pravdepodobne nedôjde. Redukcia ozónu nad Arktídou už dosiahla svoje minimum na konci marca. Vzduchové hmoty v stratosfére, najviac postihnuté tohtoročnou deštrukciou ozón, sa budú v najbližších týždňoch a mesiacoch premiešavať so vzduchom prichádzajúcim z miernych zemepisných šírok a trópov, kde sa zvyčajne nachádzajú vyššie koncentrácie ozónu.
Potrebné je však počítať s tým, že v priebehu jari a leta bude celkové množstvo stratosférického ozónu nad severnou pologuľou nižšie ako v predošlých rokoch. Takéto výrazne zníženie stavu ozónovej vrstvy sme v období prístrojových meraní nad Európu a Arktídou ešte nezaznamenali.“
Prečo sa to stalo?
„Hlavnou príčinou boli nízke teploty v spodnej stratosfére na konci februára a v priebehu marca 2011 a predovšetkým pretrvávajúce vysoké koncentrácie CFC halogénov, z ktorých sa pri veľmi nízkych teplotách uvoľňujú molekuly chlóru a brómu.
Tie sa priamo zúčastňujú reakcií, pri ktorých je z trojatómovej molekuly ozónu odňatý jeden atóm kyslíka za vzniku jednej molekúl kyslíku O2.
Dôležité je tiež pripomenúť, že uvedené reakcie prebiehajú pri spoluúčasti slnečného žiarenia na aerosóloch takzvaných polárnych stratosférických oblakov, ktoré sa formujú len pri teplotách nižších ako -78 °C.
K tejto situácii dochádza len v jarnom období príslušnej pologule, kedy sú po predchádzajúcej zime teploty dostatočne nízke a Slnko začína ovplyvňovať atmosférické vrstvy polárnych oblastí.
Aj napriek týmto podmienkam sa doposiaľ nad Arktídou ozónová diera nevytvorila (ide o stav, kedy celková koncentrácia ozónu klesne pod 220 Dobsonových jednotiek), a to najmä vďaka tomu, že teploty nižšie ako -78 °C sú skôr typické pre Antarktídu. Tu klesajú v priebehu zimy, v období od júla do septembra až k -90 °C.
Tohtoročná situácia však bola aj v Arktíde z hľadiska teplôt extrémna - naposledy sa podobná situácia vyskytla v roku 1997.“
Zasiahne to aj Slovensko?
„Je celkom možné, že v priebehu leta budeme aj nad územím Slovenska registrovať znížené množstvom celkového stratosférického ozónu, ale treba podotknúť, že stratosféra je veľmi dynamické prostredie, v ktorom sa rozdiely v koncentráciách ozónu vyrovnávajú pomerne rýchlo.
Intenzita slnečného žiarenia a hodnota UV indexu by nemali presiahnuť hodnoty typické pre južnejšie ležiace regióny Európy, či dokonca trópy.“
Obnoví sa napokon ozónová vrstva?
„Obnovovanie ozónosféry bude trvať desaťročia. Existuje dokonca predpoklad, že k zaceleniu ozónovej diery nad Antarktídou v jarnom období nedôjde skôr ako pred rokom 2060.
V období najvýraznejšieho zredukovania ozónosféry na začiatku 90. rokov poklesla globálna koncentrácia ozónu v porovnaní so stavom pred rokom 1980 o približne 5 %, v súčasnosti sa pohybuje na úrovni 3,5 %.
Pokiaľ ide o ozónovú vrstvu nad Antarktídou, dá sa povedať, že je viac-menej stabilizovaná a k zväčšovaniu ozónovej diery už nedochádza. To ale neznamená, že sa situácia zlepšuje.“
A na severe?
„Okrem úrovne koncentrácie CFC halgénov závisí celková kondícia ozónosféry aj od teplotných pomerov konkrétnej zimy, a tie sú najmä v Arktíde veľmi premenlivé.
Môže sa preto aj v budúcnosti stať, že k podobnej situácii bude dochádzať vtedy, akonáhle teploty v spodnej stratosfére poklesnú na kritickú úroveň - toto riziko bude v prípade Arktídy trvať minimálne do roku 2050.“
Pred viac ako dvadsiatimi rokmisa zakázali škodlivé chemikálie. Zlepšenie prichádza pomaly.
Ozónová diera bola kedysi veľkou témou. Dodnes dokonca hlásatelia počasia občas rozprávajú o hrúbke ozónovej vrstvy. Problém s ochranným obalom planéty však prehlušili iné témy, napríklad klimatická zmena.
Ozónová diera však nezmizla a od jej objavenia len v Austrálii stúpol počet výskytov rakoviny kože.
V 80. rokoch vedci zistili, že za problémami ozónovej vrstvy stojí aj človek svojím vypúšťaním chemikálií. Nebezpečné boli najmä freóny z chladničiek a sprejov či ďalšie chlórfluorované uhľovodíky (CFC). V stratosfére spôsobujú rozpad molekúl ozónu, čím narušujú ochranu proti silnému ultrafialovému žiareniu.
V roku 1987 krajiny podpísali medzinárodný Montrealský protokol, kde sa zaviazali zakázať vypúšťanie látok, ktoré poškodzujú ozónovú vrstvu.
Problémom však je, že CFC môžu v stratosfére vydržať desaťročia. Aj viac než dve desiatky rokov po záväzku tak ozónová diera nad Antarktídou vzniká. A mohla by sa objaviť aj na severe planéty.
Vedci však upozorňujú, že zákaz bol dobrý - predpokladá sa, že ozónová diera bude časom menšia a raz možno nebude.