Το 1974, οι χημικοί Mario Molina και Sherwood Rowland του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Irvine, προειδοποίησαν για τον κίνδυνο επιδείνωσης του όζοντος στην ατμόσφαιρα. Οι προβλέψεις τους επιβεβαιώθηκαν από την παρατήρηση το 1985, όταν εντοπίστηκε μια τρύπα όζοντος πάνω από την Ανταρκτική. Ο κόσμος έλαβε γνώση και συμφώνησε στο Μόντρεαλ το 1987 να κάνει κάτι για την εξάντληση της στιβάδας του όζοντος. Το 2018, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν προσεκτικά ότι η τρύπα του όζοντος, η οποία αναπτύχθηκε από τότε που ανακαλύφθηκε το 1985, μπορεί να έχει αρχίσει να συρρικνώνεται. Εάν οι ενέργειες των ανθρώπων έχουν προκαλέσει επούλωση της στιβάδας του όζοντος, η διεθνής κοινότητα έχει αποδείξει ότι μπορεί να λύσει σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα όταν όλοι συνεργάζονται.
Τι είναι το όζον και πού είναι το στρώμα του όζοντος;
Ακριβώς πάνω από το έδαφος - από 9 έως 18 μίλια (15 και 30 χιλιόμετρα) - απορροφά ένα λεπτό στρώμα όζοντος υπεριώδες φως του ήλιου, προστατεύοντας έτσι τα πάντα και όλους στο έδαφος από την έκθεση στη θανατηφόρα ακτινοβολία. Το μόριο του όζοντος (O
3) αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου. Σχηματίζεται όταν το ατμοσφαιρικό οξυγόνο (O2) αλληλεπιδρά με την ηλιακή ακτινοβολία και χωρίζεται σε δύο άτομα οξυγόνου. έπειτα κάθε άτομο ενώνεται με ένα μόριο οξυγόνου. Το μόριο του όζοντος είναι ασταθές, οπότε σύντομα αποσυντίθεται για να σχηματίσει ξανά μοριακό οξυγόνο. Αυτή η κυκλική διαδικασία απορροφά την ακτινοβολία και συμβαίνει συνεχώς στις ανώτερες περιοχές της στρατόσφαιρας.Οι επιστήμονες μετρούν τη στιβάδα του όζοντος σε μονάδες Dobson, που είναι ο αριθμός των μορίων του όζοντος που χρειάζεται για να φτιάξει ένα στρώμα πάχους 0,01 χιλιοστών. Το μέσο πάχος του στρώματος του όζοντος είναι 300 μονάδες Dobson, ή περίπου 3 χιλιοστά. Αυτό δεν είναι πολύ παχύ - πρόκειται για το πάχος τριών πενών που στοιβάζονται μαζί.
Ορισμός εξάντλησης του όζοντος και πώς θα συμβεί
Η εξάντληση του όζοντος προκαλείται από χημικές ουσίες που περιέχουν τα στοιχεία χλώριο και βρώμιο, τα οποία είναι αλογόνα. Αποτελούν σημαντικά συστατικά μιας κατηγορίας ψυκτικών που ονομάζονται χλωροφθοράνθρακες (CFCs) τα οποία ήταν σε βαριά χρήση στα μέσα του 20ου αιώνα. Τα CFC είναι αδρανή και μπορούν να μεταναστεύσουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα με ρεύματα ανέμου, όπου η υπεριώδης ενέργεια του ήλιου τους χωρίζει.
Τα άτομα χλωρίου και βρωμίου είναι εξαιρετικά αντιδραστικά και μόλις απελευθερωθούν από τα μόρια CFC, αντιδρούν με το επιπλέον άτομο οξυγόνου στο όζον για την παραγωγή του υποχλωριώδους (ClO-) ή υποβρωμίτη (BrO-) ιόντα και μοριακό οξυγόνο. Αυτά τα ιόντα εξακολουθούν να είναι ασταθή και αντιδρούν με ένα δεύτερο μόριο όζοντος για να παράγουν περισσότερο μοριακό οξυγόνο και αφήνουν το ιόν αλογόνου ελεύθερο για να ξεκινήσει ξανά η διαδικασία.
Η πιο σοβαρή εξάντληση της στιβάδας του όζοντος εμφανίζεται στον Νότιο Πόλο στα τέλη του χειμώνα και στις αρχές της άνοιξης. Εκείνη την εποχή, το στρώμα του όζοντος μειώνεται σε μόλις 100 μονάδες Dobson, ή περίπου στο πάχος μιας δεκάρας. Από τότε που ανακαλύφθηκε, αυτή η "τρύπα του όζοντος" έχει μεγαλώσει σε κάθε διαδοχικό χειμώνα της Ανταρκτικής πριν εξαφανιστεί το καλοκαίρι.
Το πρωτόκολλο του Μόντρεαλ και η επούλωση του στρώματος του όζοντος
Το 1987, μια ομάδα 24 εθνών συναντήθηκε στο Μόντρεαλ και διαπραγματεύτηκε το "Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ για τις ουσίες που Καταργήστε το στρώμα του όζοντος. "Συμφώνησαν να καταργήσουν σταδιακά τη χρήση CFC και άλλων χημικών που καταστρέφουν το όζον από 1995. Από τότε, η τρύπα του όζοντος εξακολούθησε να αυξάνεται, κυρίως λόγω των χημικών που υπήρχαν ήδη στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, το 2016, μια ομάδα επιστημόνων του MIT βρήκε στοιχεία για τη θεραπεία της στιβάδας του όζοντος. Η τρύπα του όζοντος στην Ανταρκτική αρχίζει να αναπτύσσεται αργότερα μέσα στη σεζόν, δεν μεγαλώνει τόσο μεγάλη και δεν είναι πλέον τόσο βαθιά. Οι επιστήμονες το βλέπουν αυτό ως απόδειξη ότι το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ λειτουργεί. Εάν είναι και συνεχίζει να το κάνει, αναμένουν ότι η τρύπα θα επουλωθεί πλήρως στα μέσα του 21ου αιώνα.