16η Σεπτεμβρίου:Παγκόσμια ημέρα για την προστασία του όζοντος

Άρθρο, Σεπτέμβριος 2001

Την Κυριακή 16 Σεπτεμβρίου, εορτάζεται από τα Ηνωμένα Έθνη, η Παγκόσμια Ημέρα Προστασίας του Όζοντος, με σημείο αναφοράς το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, που υπογράφηκε στις 16 Σεπτεμβρίου 1987. Είναι γνωστό ότι σύμφωνα με αυτό οι κυβερνήσεις πρέπει να ελέγχουν την παραγωγή και τη χρήση των ουσιών που ευθύνονται για την καταστροφή της οζονόσφαιρας.

Τα δορυφορικά όμως στοιχεία δείχνουν πως το στρώμα του όζοντος στη στρατόσφαιρα όχι μόνο δεν σταμάτησε αλλά συνέχισε να μειώνεται συνέχεια. Στην Αρκτική η καταστροφή του όζοντος φθάνει κατά τη διάρκεια της άνοιξης έως και 50%, στην στρατόσφαιρα, που βρίσκεται σε ύψος 10 έως 55 km πάνω από την επιφάνεια της Γης.

Στην Ανταρκτική  η κατάσταση είναι χειρότερη. Η καταστροφή του όζοντος φθάνει κάθε φθινόπωρο, για λίγες εβδομάδες όμως, έως και 95% στα χαμηλώτερα στρώματα της στρατόσφαιρας.

Τον Αύγουστο του 2001, στο χαμηλώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας, η θερμοκρασία ήταν χαμηλώτερη από τους -86ο Κελσίου. Και αυτό διευκόλυνε την περαιτέρω μείωση του όζοντος, πάνω από την Ανταρκτική τον περασμένο Αύγουστο.  Η έκταση της τρύπας έφθασε τα 15 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα.

Επίσης σύμφωνα με τις μελέτες του Κέντρου Χαρτογράφησης του Όζοντος των Ηνωμένων Εθνών, οι τιμές του ολικού όζοντος επάνω από τα μέσα και υψηλά βόρεια γεωγραφικά πλάτη στην τελευταία περίοδο χειμώνα-άνοιξης 2000-2001 ήταν περίπου εντός του 5% των κλιματικών μέσων τιμών.

Όμως κατά το ίδιο Κέντρο, το στρώμα φαίνεται  πως μειώνεται σταθερά κατά 5% ανα δεκαετία, ενώ στην Ελλάδα τα τελευταία 20 έτη η αύξηση της επιβλαβούς υπεριώδους ακτινοβολίας φτάνει το 18%.  

Η μείωση και οι συνέπειες

Οι κλιματολογικές αλλαγές και η απότομη μείωση των επιπέδων του όζοντος στη στρατόσφαιρα των πόλων, εντείνουν τις ανησυχίες των επιστημόνων. Το στρώμα του στρατοσφαιρικού όζοντος, το οποίο εμποδίζει ορισμένα είδη της ηλιακής ακτινοβολίας να φτάσουν στη Γη, προστατεύει όλες τις μορφές ζωής από τις βλαβερές συνέπειες της υπεριώδους ακτινοβολίας, που προξενεί καρκίνο του δέρματος, καταρράκτες, βλάβες στο ανοσοποιητικό σύστημα και προβλήματα στα φυσικά οικοσυστήματα. Αν υποθέσουμε ότι ξαφνικά εκλείπει το όζον, θα εκλείψουν όλα τα φυτά, τα ζώα και οι άνθρωποι από τον πλανήτη.

Τη δεκαετία του '70 ανακαλύφθηκε ότι ορισμένες από τις πλέον καταστροφικές ουσίες για το διαρκώς μειούμενο όζον, οι χλωροφθοράνθρακες περιέχονταν σε ψυγεία και αεροζόλ. Είκοσι χρόνια αργότερα η διεθνής κοινότητα κατάφερε να συμφωνήσει για τη μείωση της παραγωγής των πιο επικίνδυνων από τις ουσίες αυτές.

Το στρώμα του όζοντος μας προστατεύει από τη βλαβερή επίδραση των ακτίνων UVB και UVC. Αλλά δυστυχώς το στρώμα αυτό δεν θα επανέλθει στα πρώτα του επίπεδα, παρά μόνο το 2050, σύμφωνα με τους επιστήμονες. Το όζον ως γνωστόν, καταστρέφεται από ρύπους που είχαν παραχθεί από ανθρωπογενείς και φυσικές δραστηριότητες (κατά το μεγαλύτερο μέρος τους) μέχρι το 1960.

Η ελάττωση του στρώματος του όζοντος στους πόλους

Σύμφωνα με επιστήμονες, στρώματα ψυχρού αέρα που σχηματίζουν πολύ στενούς δακτύλιους στους πόλους, ευθύνονται για το σχηματισμό νεφών που συμβάλλουν στην ελάττωση του στρατοσφαιρικού όζοντος. Σύμφωνα, μάλιστα, με τους ίδιους επιστήμονες, η τρύπα του όζοντος στην Αρκτική θα διευρυνθεί δραματικά τα επόμενα χρόνια, παρά τη μείωση των εκπομπών των CFC

Τα PSC (Polar Stratospheric Clouds) είναι το μέσο, στο οποίο διάφορες σχετικά αδρανείς ενώσεις του χλωρίου μετατρέπονται σε ιόντα χλωρίου ή σε δραστικές χλωριούχες ενώσεις που καταστρέφουν το όζον. Επίσης, τα PSC παγιδεύουν διάφορες αζωτούχες ενώσεις από την ατμόσφαιρα, που συνήθως συγκρατούν το ρυθμό καταστροφής του όζοντος, αφού αντιδρούν με χημικές ουσίες όπως για παράδειγμα το ClO (ClO+NO₂>ClONO₂), το οποίο είναι ένας σημαντικός καταλύτης στις αντιδράσεις ''αποδόμησης'' του όζοντος.

Τα σύννεφα αυτά, τα οποία σχηματίζονται στη στρατόσφαιρα πάνω από τους πόλους της Γης είναι πολύ σημαντικοί παράγοντες στη διαδικασία καταστροφής του όζοντος στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Aποτελούνται από ένα μίγμα νερού και νιτρικού οξέος και σχηματίζονται μόνο πάνω από τους πόλους της Γης και όχι σε θερμότερες περιοχές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τον ''περιορισμό'', ως ένα βαθμό, της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική και την Αρκτική.

Τα νέφη αυτά σχηματίζονται το χειμώνα στην κατώτερη στρατόσφαιρα, σε ύψος μεταξύ 15 και 26 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης, μέσα σε αέριες μάζες με θερμοκρασίες -83 βαθμών Κελσίου, οι οποίες σχηματίζουν τεράστιους στενούς δακτύλιους πάνω από την Αρκτική και την Ανταρκτική.

Η τρύπα του όζοντος ήταν μεγαλύτερη στην Ανταρκτική, επειδή ήταν πιο ψυχρή από την Αρκτική, αλλά με βάση μετρήσεις των τελευταίων χρόνων, η μέση θερμοκρασία στο βόρειο πόλο της Γης μειώνεται συνεχώς.

Η τρύπα του όζοντος και οι αλλαγές στο κλίμα του πλανήτη είναι ξεχωριστά φαινόμενα που όμως αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Για παράδειγμα, τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, θερμαίνουν τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας αλλά έχουν το ακριβώς αντίθετο αποτέλεσμα στη στρατόσφαιρα: την κρυώνουν. Οσο χαμηλότερες είναι οι θερμοκρασίες στη στρατόσφαιρα, τόσο μεγαλύτερη είναι και η μείωση του όζοντος. Γι' αυτό και η μεγαλύτερη τρύπα του όζοντος εμφανίζεται στο πιο κρύο μέρος του πλανήτη, την ανταρκτική.

Η καταστροφή του όζοντος

Το όζον (Ο₃) είναι ένα ιδιαίτερα ασταθές αέριο. Στην ατμόσφαιρα υπάρχει σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις κοντά στην επιφάνεια της Γης. Για την ακρίβεια, σε ύψη μέχρι και 10 km περίπου βρίσκεται το 10% της συνολικής περιεκτικότητας της ατμόσφαιρας σε όζον. Ομως, στην κατώτερη στρατόσφαιρα αυξάνεται σημαντικά η συγκέντρωσή του. Το λεγόμενο ''στρώμα του όζοντος'' βρίσκεται σε ένα υψομετρικό εύρος των 20 με 30 km.

Οι χημικές αντιδράσεις μέσω των οποίων περιγράφεται η παραγωγή του όζοντος είναι οι εξείς: Ο₂ + UVC_{ακτινοβολία} --> 2Ο. Έτσι το οξυγόνο διασπάται από την  UVC ακτινοβολία η οποία είναι και η πιο επικίνδυνη για τη ζωή σε ατομικό οξυγόνο. Ακολουθεί η παρακάτω αντίδραση: Ο + Ο₂ --> Ο₃ , και έτσι έχουμε την παραγωγή όζοντος.

Ακόμα, δεν έχει αποκρυπτογραφηθεί πλήρως όχι μόνο η συμβολή των CFC ή των halons στη διάσπαση του στρατοσφαιρικού όζοντος. Να σημειωθεί ότι η UV ακτινοβολία υψηλής ενέργειας (λ<300 nm) διασπά τους προαναφερόμενους υδρογονάνθρακες, όταν αυτοί ανέβουν στη στρατόσφαιρα (μετά από παραμονή 40 χρόνων στην τροπόσφαιρα), απελευθερώνοντας αλογόνα που με τη σειρά τους αντιδρούν με το όζον παράγοντας διάφορα οξείδια.