Дыры в озоновом слое: они затягиваются Такими темпами, может, и ледники обратно замерзнут?

Содержание

они затягиваются Такими темпами, может, и ледники обратно замерзнут? — Meduza

Что случилось?

2023 год начался с редкой хорошей новости для планеты: озоновый слой полностью восстановится в течение следующих 40 лет. К такому выводу пришли эксперты ООН, выпустившие доклад о соблюдении Монреальского протокола (он регулирует выбросы веществ, разрушающих озоновый слой). При этом еще несколько десятилетий назад озоновая дыра казалась едва ли не самой острой проблемой, стоящей перед человечеством.

Так что, никакой проблемы не существовало? Это был фейк или что?

Нет. Проблема истощения озона действительно была очень серьезной и угрожала большими неприятностями для людей. Благодаря глобальному запрету выбросов ряда химических веществ катастрофического сценария удалось избежать: сначала озоновая дыра над Антарктидой (самая известная и самая крупная над Землей) перестала расти, а потом начала сокращаться. Но расслабляться рано — человечество продолжает отравлять атмосферу кучей вредных химикатов.

А озоновая дыра — это вообще что такое?

Обычно когда люди слышат про озоновую дыру, то представляют себе буквально отверстие в атмосфере. На самом деле озоновая дыра — это область в верхних слоях атмосферы, где концентрация газа озона ниже определенного порога. Если применить аналогию с тканью, это не дырка, а скорее потертости. В свою очередь, атмосферный озон отвечает за поглощение вредного ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца.

Разве ультрафиолет не помогает вырабатывать витамин D? И не полезен для здоровья?

Более интенсивное воздействие ультрафиолетового излучения на самом деле способно снизить дефицит витамина D в организме. Проблема в том, что меланома станет слишком большой платой за дополнительную дозу витамина, которую можно получить менее опасными способами — например, через препараты.

Лишившись озонового слоя, Земля потеряла бы «щит», спасающий ее от УФ-излучения Солнца. В результате пострадают люди, животные и растения.

УФ-излучение повреждает ДНК в клетках кожи, что приводит к увеличению риска развития рака кожи — базальноклеточной и плоскоклеточной карциномам, а также более опасной, чем рак, меланомы. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, 10-процентное снижение концентрации озона приведет к дополнительным четырем с половиной тысячам заболеваний меланомой и 300 тысячам случаев немеланомного рака кожи в год.
УФ-излучение повреждает хрусталик глаза, что может привести к развитию катаракты. По оценкам 2005 года, только в США это грозило появлением 830 тысяч пациентов с катарактой к 2050 году.
Есть и более экзотичные последствия: исследование 2011 года, например, обнаружило связь сокращения озонового слоя с тяжелыми солнечными ожогами у китов.

Так из-за чего все-таки образуются озоновые дыры?

Основная причина — выбросы хлорфторуглеродов (ХФУ), химических веществ, которые поднимаются в стратосферу и разрушают молекулы озона. Долгое время они применялись, например, в холодильниках и аэрозолях. В 1974 году появилась первая научная статья, связавшая выбросы ХФУ с разрушением озона. За это открытие ее авторы, американские химики Марио Молина и Шервуд Роуленд, получили в 1995-м Нобелевскую премию по химии — совместно с нидерландцем Паулем Крутценом.

Получается, что мой аэрозольный дезодорант нужно выкинуть?! И как быть с холодильниками — они до сих пор разрушают озоновый слой?

Больше можно не переживать: современные аэрозоли и холодильники не причиняют вреда озоновому слою. Вместо озоноразрушающих химикатов в них теперь используются более безопасные аналоги (химически они очень похожи, но не содержат атомов хлора).

После того как ученые установили связь ХФУ с разрушением озонового слоя, стало понятно, что процесс можно остановить, просто запретив вредные вещества. Нужны только политическая воля и объединение усилий всего мирового сообщества, ведь недостаточно запретить ХФУ в одной стране или на одном континенте.

Первый шаг к запрету ХФУ был сделан в марте 1985 года, когда два десятка стран, в том числе СССР, Франция, Германия, Великобритания и США, подписали Венскую конвенцию об охране озонового слоя.

Следующим этапом стало подписание осенью 1987 года Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой. Этот международный договор, вступивший в силу в 1989 году, содержит план поэтапного отказа от ХФУ и некоторых других химикатов.

В 2009 году Венская конвенция и Монреальский протокол стали первыми договорами в истории ООН, получившими всеобщую ратификацию, — это значит, что к ним официально присоединились все признанные государства мира.

Россия прекратила производство основных озоноразрушающих веществ к 2001 году и с тех пор продолжает вывод из обращения других химикатов. Например, в 2022 году по распоряжению российского правительства предстояло снизить использование озоноразрушающих веществ в промышленности на 20%.

Прекрасные слова. Но что с озоновой дырой над Антарктидой? Она рассосалась?

Пока нет. Самая большая озоновая дыра по-прежнему расположена над Антарктикой, ее площадь варьируется с каждым сезоном, но может достигать 25 миллионов квадратных километров. Это примерно в два раза больше площади Сибири от Урала до Тихого океана.

Размер антарктической озоновой дыры по-прежнему очень велик, но наметился тренд к ее уменьшению. Если все страны продолжат сохранять запрет на ХФУ и другие химические вещества, то озоновая дыра над Антарктидой восстановится примерно к 2066 году, прогнозируют авторы нового доклада ООН.

Динамика роста и сокращения озоновой дыры над Антарктикой. На графике два показателя — среднегодовая и максимальная за год площадь области со сниженной концентрацией озона.

Подождите! Если дыра никуда не делась, можно ли говорить о каком-то успехе международных усилий?

Вполне.

В 2016 году, спустя почти три десятилетия после подписания протокола, ученые заметили признаки того, что озоновый слой начал восстанавливаться. К началу 2022 года концентрация озоноразрушающих веществ в стратосфере в средних широтах упала на 50%, вернувшись на уровень 1980 года.

Еще в 2009 году ученые NASA смоделировали, как выглядел бы мир в 2040 году без Монреальского протокола и запрета на использование ХФУ: озоновая дыра покрыла бы весь мир, а в умеренных широтах в полдень в ясный летний день можно было бы получить заметный солнечный ожог за 10 минут. Этого апокалиптического сценария удалось избежать благодаря своевременным действиям мирового сообщества.

В 2003 году бывший генсек ООН Кофи Аннан назвал Монреальский протокол «возможно, самым успешным международным природоохранным соглашением». Двадцать лет спустя он остается, пожалуй, единственным примером того, как совместные усилия политиков и ученых приводят к быстрым позитивным изменениям в планетарном масштабе.

Как вообще удалось договориться о защите озонового слоя? Неужели производители и политики в восьмидесятые не лоббировали сохранение статус-кво?

Производители химикатов определенно не были рады, когда ученые обвинили их продукцию в разрушении озонового слоя. Руководитель DuPont, например, писал, что «теория разрушения озона — это научная фантастика». Но вскоре выяснилось, что потенциальные заменители ХФУ — пропан, бутан и изобутан — дешевле в производстве, так что оппозиция промышленников сошла на нет.

Кроме того, экологические и потребительские организации проводили массовые кампании, включая бойкоты компаний, использующих ХФУ. Это давление вынудило некоторые американские компании отказаться от ХФУ еще до их глобального запрета. Так что к моменту принятия Монреальского протокола рынок ХФУ уже сократился.

Чтобы упростить отказ от ХФУ для развивающихся стран, США и их союзники выделили 160 миллионов долларов на передачу своих технологий. Наконец, успеху протокола способствовало то, что он вводил санкции, запрещающие торговлю рядом озоноразрушающих веществ с теми странами, которые его не подписали, — это стимулировало другие государства присоединиться к соглашению.

Динамика выбросов озоноразрушающих соединений. Максимум был достигнут в 1988 году — как раз перед тем, как вступил в силу Монреальский протокол.

Тем не менее путь к миру без озоновой дыры оказался извилистым. В 2019 году стало известно, что нелегальные выбросы запрещенного Монреальским протоколом трихлорфторметана (CFC-11) в течение нескольких лет росли в двух промышленно развитых провинциях на востоке Китая. Скорее всего, CFC-11 применялся при изготовлении пенопласта. Китайские выбросы угрожали ощутимо задержать восстановление озонового слоя.

К счастью, спустя четыре года правительство Китая в целом остановило выбросы трихлорфторметана, позволив ученым подтвердить, что озоновый слой полностью восстановится в течение нескольких десятилетий. Китайские выбросы последних лет хотя и оттянули хеппи-энд, но всего на год, отмечают авторы доклада.

Монреальский протокол — история успеха международного сотрудничества. Нельзя ли повторить этот трюк с изменением климата?

Изменение климата и истощение озонового слоя — две разные глобальные экологические проблемы. И справиться с озоновой дырой было значительно проще.

Изменение климата в первую очередь обусловлено выбросом парниковых газов, например углекислого газа и метана, в атмосферу. Эти газы удерживают тепло и вызывают нагревание поверхности Земли. Озоновая дыра, как мы уже выяснили, спровоцирована выбросом в атмосферу ряда химических веществ (в частности, хлорфторуглеродов), которые разрушают озоновый слой. Кроме того, изменение климата влияет на всю планету, а озоновая дыра наиболее заметна в Антарктике, хотя может затронуть и другие регионы.

В случае с озоновой дырой миру повезло: большая часть мирового производства ХФУ приходилась всего на 18 химических компаний, в основном из США, Великобритании, Франции и Японии. Причем DuPont была лидером, производя около четверти мирового объема ХФУ (при этом в масштабах всего бизнеса компании эти химикаты занимали лишь 3%). Как только DuPont нашла аналоги и согласилась с запретом ХФУ, остальные компании последовали примеру.

На руку экологическому движению сыграла и относительная дешевизна заменителей ХФУ. Чтобы замедлить процесс изменения климата, нужно радикально сократить долю ископаемого топлива (нефти, газа и угля) в энергетическом балансе большинства стран мира. Для этого необходимы сразу и общественное давление, и политическая воля, и заинтересованность производителей.

Впрочем, Монреальский протокол сам по себе способствует замедлению темпов изменения климата, поскольку ХФУ относятся к парниковым газам. Кроме того, без наложенных соглашением ограничений к концу XXI века почва и растительность запасли бы на 325–690 миллиардов тонн углерода меньше. Это могло привести к дополнительному росту средней температуры на планете до 1 градуса Цельсия.

Илья Кабанов

причины образования в озоновом слое в 2023 году, где находятся в России и мире, последствия, пути решения экологической проблемы

Атмосфера нашей планеты разделена на пять основных слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера. Все они различаются по составу, плотности и температуре. Озоновый слой — часть стратосферы, он находится на высоте от 20 до 30 километров (1).

Главная функция озонового слоя — защита от коротких ультрафиолетовых лучей, губительных для всего живого. Он поглощает 99% ультрафиолета (2). Именно озоновый слой позволил микроорганизмам попасть из океана на сушу, что привело к появлению высокоразвитых форм жизни.

Что такое озоновые дыры

Области сниженной концентрации озона в стратосфере называют озоновыми дырами. На этих участках ультрафиолетовые лучи могут легко проникать к поверхности Земли и оказывать разрушительное воздействие на обитателей планеты (3). Основная причина формирования озоновых дыр — деятельность человека.

Полезная информация об озоновых дырах

Главные причины появления	Деятельность человека: производство определенных веществ, выбросы от заводов и автомобилей, самолетов и ракет, использование минеральных удобрений
Возможные последствия	Рост раковых заболеваний и снижение иммунитета, гибель животных и растений
Могут ли сами затянуться	Да, но это долгий процесс

Где находятся озоновые дыры в России и мире

Первая и в настоящее время самая большая озоновая дыра диаметром порядка 1000 км была обнаружена над Антарктидой в 1985 году. Интересно, что она имеет сезонный характер: появляется ежегодно в августе и исчезает к началу зимы. Позже крупная озоновая дыра была зафиксирована над Арктикой.

Фото: unsplash.com

По словам председателя центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адама Калиматова, озоновые дыры находятся главным образом над Антарктидой, но также наблюдаются над Арктикой, Африкой, Южной Америкой, Австралией и Новой Зеландией.

— В 2020 году была зафиксирована одна из самых больших «отечественных» озоновых дыр за всю историю наблюдений. Защитный слой нашей планеты был разорван от Мурманска до Томска. Несмотря на масштаб проблемы, население будто не заметило аномалии. Дело в том, что глобальная экологическая катастрофа с человеческими жертвами — это не обязательный спутник озоновых дыр. По крайней мере, в краткосрочной перспективе, — добавляет генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Причины появления озоновых дыр в России и мире

Как было сказано выше, главной причиной появления губительных для жизни озоновых дыр является деятельность человека. Рассмотрим их подробнее.

1. Хлорфторуглероды

Их обозначают буквами CFC. Хлорфторуглероды представляют собой органические соединения, состоящие из атомов хлора, фтора и углерода. Раньше они широко использовались в качестве пропеллентов и холодильных агентов в холодильниках, кондиционерах и промышленных системах охлаждения. Эти вещества могли находиться в атмосфере десятилетиями, разрывая озоновой слой и не позволяя ему регенерировать.

Фото: Sergei A, pexels.com

— Использование CFC и других хлорсодержащих веществ, которые распадаются при воздействии ультрафиолетового света, высвобождая хлор и другие галогены. Затем они реагируют с озоном, разрушая его молекулы, — объясняет Адам Калиматов.

Однако после того, как в 1974 году было обнаружено пагубное воздействие CFC на озоновый слой, использование этих веществ было запрещено Монреальским протоколом. Этот договор предусматривал отказ от производства озоноразрушающих веществ, его подписали 196 стран, в том числе Россия.

2. Другие продукты сгорания

Помимо хлорфторуглеродов пагубное влияние на молекулы озона оказывают углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ и другие продукты сгорания. Они попадают в атмосферу из-за выбросов заводов, фабрик, дымовых газовых ТЭЦ. Также к разрушению озонового слоя приводят выбросы от транспортных средств.

3. Самолеты и ракеты

Появлению озоновых дыр способствуют и самолеты, летающие на высоте 12-16 км. В их двигателях образуются окислы азота, разрушающие молекулы озона. Также «выжигают» дыры в озоновом слое космические ракеты.

4. Минеральные удобрения

Попадая в грунт, удобрения вступают в реакцию с бактериями в почве, что путем сложных химических реакций приводит к образованию оксидов азота.

Сельское хозяйство — для устойчивого развития

Деятельность Danone как производителя молочных продуктов неразрывно связана с землей: от выращиваемых кормов зависит состояние коров, количество и качество молока. При этом компания, развивающаяся в соответствии с мировой ESG-повесткой, ставит в приоритет баланс между достижением экономической выгоды и сохранением природы для будущих поколений. Суть концепции регенеративного сельского хозяйства Danone в том, чтобы вести хозяйственную деятельность, параллельно восстанавливая природу, пострадавшую от вмешательства бизнеса.

Концепция предусматривает принцип поддержания здоровья почв и улучшения плодородия. Для его реализации в компании прибегли к таким мерам:

• отказ от химических удобрений и пестицидов,
• отказ от рыхления почвы и многолетнего возделывания, приводящих к истощению этого ресурса.

Для сохранения плодородия земли используются методы, благоприятные для местной флоры и фауны, уменьшающие эрозию и способствующие усиленному поглощению углерода. В том числе, разрабатываются способы рационального обращения с навозом: с одной стороны, это предотвращает загрязнение на фермах, с другой — повторное использование навоза в качестве натурального удобрения благоприятно влияет на состояние почвы и ее биотических систем, а заодно сокращает затраты предприятию.

Узнать больше

5. Ядерные испытания

С образованием озоновых дыр связаны и ядерные испытания — при взрывах образовывается большое количество оксидов азота. По подсчетам ученых, за 20 лет, в течение которых проводились ядерные испытания (с 1952 по 1971 год), в атмосфере оказалось около 3 млн тонн азотных соединений (3).

Возможные последствия проблемы озоновых дыр в России и мире

Дыры в озоновом слое имеют разрушительные последствия для всего живого. Однако эти последствия заметны только в долгосрочной перспективе.

1. Рост числа заболеваний

Ослабление озонового слоя может привести к усилению воздействия солнечного излучения на поверхность Земли. Что касается людей, то это вызовет преждевременное старение и рост некоторых опасных болезней, среди которых раковые заболевания кожи, общее снижение иммунитета, катаракта (4).

По прогнозам ученых, если скопление озона в атмосфере упадет хотя бы на 1%, то число раковых больных вырастет примерно на 7 тысяч человек в год.

2. Гибель животных и растений

Солнечная радиация без защитного барьера — озонового слоя — несет смертельную угрозу для всех живых организмов. Усиление ультрафиолетового излучение затрудняет процесс фотосинтеза у растений и снижает урожайность некоторых видов сельскохозяйственных растений.

Фото: unsplash.com

Также озоновые дыры оказывают губительное действие на одноклеточные и микроорганизмы в поверхностном слое Мирового Океана. Уже сегодня ученые бьют тревогу в связи с массовой гибелью морских планктонных видов. Фитопланктон служит кормом для обитателей океана, а его вымирание может привести к нарушению пищевых цепей.

Негативные последствия озоновых дыр окажут влияние на чувствительные к воздействию ультрафиолета растения. В свою очередь, гибель растений поставит под угрозу некоторые виды травоядных животных.

3. Биологическая смерть планеты

При худшем развитии сценария озоновые дыры могут привести к полному разрушению озонового слоя Земли. Это вызовет биологическую смерть планеты.

Пути решения проблемы озоновых дыр в России и мире

Основная причина появления озоновых дыр — деятельность человека. Поэтому для улучшения состояния атмосферы нужно в первую очередь создать условия, которые помогут дырам затянуться. Даже обычная сортировка мусора вносит свой вклад в решение этой глобальной проблемы.

Итак, какие меры нужно предпринять для того, чтобы озоновые дыры в атмосфере начали затягиваться.

На мировом уровне

Снижение производства и использования веществ, способствующих разрушению озонового слоя (такие меры, как подписание Монреальского протокола).
Создание транспортных средств, работающих на электричестве и других источниках энергии, а не на горючем топливе.
Точечное восстановление содержания озона на месте озоновых дыр.

На государственном уровне

Переход на альтернативные виды топлива для транспорта.
Переход на альтернативные источники энергии с использованием силы ветра, солнца и воды.
Просветительская работа с населением, повышение уровня экологической грамотности.

На уровне производств и бизнеса

Совершенствование очистительных сооружений — установка специальных фильтров на дымоотводящие трубы.
Внедрение новых технологий, направленных на сохранение окружающей среды.
Правильная утилизация вредных отходов.

Сокращение применения минеральных удобрений.

Знать проблему и работать с ней: как Danone сокращает вредные выбросы

В рамках работы по снижению климатического воздействия компания ежегодно изучает источники выбросов загрязняющих веществ. Причем по всей производственно-товарной цепи.

Анализ показал, что большая часть углеродного следа компании относится к косвенным выбросам, вне операционной деятельности Danone. В первую очередь, это производство молока на фермах и его транспортировка, создание упаковки и ее последующая утилизация.

Нельзя списывать со счетов и другие источники выбросов: собственные заводы и транспорт, складские комплексы компании, сжигание топлива производителями ресурсов, у которых компания закупает электроэнергию и тепло. Кстати, Danone удалось снизить эти косвенные выбросы на 80% (с 2015 года) за счет внедрения энергосберегающих технологий на производствах и получения электроэнергии из возобновляемых источников.

Кроме того, компания принимает и другие меры. Это проекты по снижению углеродного следа на фермах, внедрение новых методик энергосбережения, сокращение объема пищевых отходов и упаковки. Яркий пример: компания отказалась от использования пластиковых крышечек на йогуртах «Актимель» и «Растишка» — это позволило сэкономить примерно 500 тонн пластика в 2021 году. Какие-то нововведения Danone остаются невидимыми, но влияют на уменьшение углеродного следа компании. Например, замена фреона на более экологичный аналог в холодильниках и перевод части молоковозов на метан, который называют «зеленым топливом».

Всесторонний подход к проблеме и оригинальные решения позволили сократить интенсивность углеродного следа Danone на 26% в период с 2015 по 2021 год.

Узнать больше

На бытовом уровне

Переход на автомобили, работающие на экологически чистом топливе.
Отказ от продуктов, выращенных с использованием химических удобрений.
Сокращение использования аэрозолей.
Раздельный сбор мусора для вторичной переработки или безопасной утилизации.

Отзывы экспертов о проблеме озоновых дыр в 2023 году

— Озоновые дыры могут вызвать увеличение ультрафиолетового излучения на Земле, что представляет угрозу для здоровья людей и животных. Они также могут привести к изменению климата, воздействовать на рост растений, питание и качество воды, — объясняет председатель центрального совета Всероссийского общественного движения «Волонтеры Экологи» Адам Калиматов.

— К счастью, проблема озоновых дыр всерьез обеспокоила человечество еще полвека назад — в 1987 году было принято Монреальское соглашение, задача которого остановить производство и использование хлорфторуглеродов, главного антропогенного фактора образования озоновых дыр. Наша страна также внесла собственный вклад в реализацию договоренностей, ратифицировав соглашение в 1992 году. Этот документ — один из главных примеров исполнения коллективных обязательств, взятых на себя мировым сообществом за всю историю человечества, — отмечает генеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково» Андрей Хорошилов.

Озоновые дыры появляются и исчезают, ведь регенерация такой оболочки — естественный процесс. Считается, что мы подошли к паритету между темпами восстановления и темпами антропогенного воздействия.

Андрей ХорошиловГенеральный директор и основатель экологического сервиса «Сохрани лес», участник фонда «Сколково»

Антарктическая озоновая дыра немного уменьшится в 2022 году

Основные направления:

Исследования

Темы:

озоновая дыра

озон

26 октября 2022 г.

Озонозонд NOAA — инструмент, который помогает ученым следить за озоновой дырой в Антарктике — поднимается над Южным полюсом на этом покадровом снимке, сделанном 21 октября 2020 года. Идеальные погодные условия помогли создать большую, постоянную озоновую дыру, которая будет существовать по ноябрь 2020 года.

(Изображение предоставлено Юей Макино/IceCube)

Дыра в озоновом слое — той части стратосферы, которая защищает нашу планету от солнечных ультрафиолетовых лучей — продолжает уменьшаться. Дыра над Антарктидой имела среднюю площадь 8,91 миллиона квадратных миль (23,2 миллиона квадратных километров). Это измерение немного меньше, чем площадь 8,99 миллиона квадратных миль (23,3 миллиона квадратных километров), достигнутая в прошлом году, и значительно ниже среднего показателя 2006 года, когда размер дыры достиг своего пика.

Спутниковые наблюдения показали, что озоновая дыра достигла своей годовой максимальной площади в 10,2 миллиона квадратных миль (26,4 миллиона квадратных километров) 5 октября 2022 года. Наименьшее количество столба, обнаруженное озонозондами на Южном полюсе в этом году, составляло 101 единицу Добсона 3 октября. ( НОАА)

Download Image

«Со временем наблюдается неуклонный прогресс, и дыра становится меньше», — сказал Пол Ньюман, главный научный сотрудник отдела наук о Земле в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. «Мы видим некоторые колебания, поскольку изменения погоды и другие факторы заставляют цифры немного колебаться изо дня в день и от недели к неделе. Но в целом мы видим его снижение за последние два десятилетия. Устранение озоноразрушающих веществ в рамках Монреальского протокола сужает дыру».

Озоновая дыра возникает каждый сентябрь, когда защитный озоновый слой в стратосфере над Южным полюсом начинает истончаться. Хлор и бром, полученные из соединений, произведенных человеком, высвобождаются в результате реакций на высокогорных полярных облаках. Затем химические реакции начинают истощать озоновый слой по мере восхода солнца в конце зимы в Южном полушарии, при этом самое сильное истощение происходит над Антарктидой.

Различные методы измерения

Исследователи NOAA и NASA обнаруживают и измеряют рост и разрушение озоновой дыры с помощью спутниковых инструментов на борту спутников Aura, Suomi-NPP и NOAA-20. В этом году спутниковые наблюдения показали, что площадь озоновой дыры достигла однодневного максимума в 10,2 миллиона квадратных миль (26,4 миллиона квадратных километров) 5 октября, но сейчас она сокращается.

Ученые NOAA на станции Южного полюса также регистрируют толщину озонового слоя, выпуская метеозонды с приборами для измерения озона, называемыми озонозондами, которые измеряют различные концентрации озона, измеряемые в единицах Добсона, по мере того, как воздушный шар поднимается в стратосферу.

Наименьшее количество столба, обнаруженное озонозондами на Южном полюсе в этом году, составляло 101 единицу Добсона 3 октября, по словам Брайана Джонсона из Лаборатории глобального мониторинга NOAA. Это очень похоже на прошлогодние измерения. На высотах от 8 до 13 миль над поверхностью Земли (от 14 до 21 километра) озон был почти полностью истощен во время максимума озоновой дыры.

Озоновый слой обеспечивает мощную защиту от солнечных ультрафиолетовых лучей, но он поразительно тонкий по сравнению с земной корой и океаном или даже всей ее верхней атмосферой. Во многих местах глобальное среднее значение составляет около 300 единиц Добсона, что, если привести его к давлению на уровне моря, равно толщине двух сложенных пенни. Толщина обедненного озонового слоя над Антарктидой примерно равна десятицентовой монете.

Факторы, влияющие на озоновую дыру в этом году

Измерения, проведенные с помощью спутников и озонозондов, показывают, что в последние годы озоновая дыра в Антарктике была меньше, чем в конце 1990-х и начале 2000-х годов. Это связано с Монреальским протоколом, договором, принятым 35 лет назад за пределами площадки, о запрете выброса вредных озоноразрушающих химических веществ, называемых хлорфторуглеродами или ХФУ. Он остается единственным международным договором, ратифицированным каждой страной на Земле. Поправки помогли ему развиваться с течением времени, чтобы соответствовать новым научным, техническим и экономическим разработкам и задачам.

Ученые также были обеспокоены потенциальными стратосферными воздействиями извержения вулкана Хунга Тонга-Хунга Хаапай 15 января 2022 года, но до сих пор в данных не было отмечено прямого воздействия на озоновый слой.

Узнайте больше об исследованиях антарктического озона NOAA.

Наверх

Что случилось с озоновой дырой в мире?

Загрузка

Узнать факты | Атмосфера

(Изображение предоставлено Getty Images)

Кира Уокер, 22 марта 2022 г.

Еще в 1990-х годах дыра в озоновом слое планеты была насущным глобальным кризисом — если бы мы его проигнорировали, сегодня их было бы несколько.

В конце 1970-х годов Джонатан Шанклин, метеоролог из Британской антарктической службы, проводил большую часть своего времени, спрятавшись в офисе в Кембридже, работая с массивом данных с самого южного континента нашей планеты.

Шанклин отвечал за надзор за оцифровкой бумажных записей и вычислением значений спектрофотометров Добсона — наземных приборов, измеряющих изменения в атмосферном озоне.

Лучшее за 2022 год

Эта статья является частью сборника BBC Future «Лучшее за 2022 год», в котором мы представляем вам некоторые из наших любимых историй за последние 12 месяцев. Узнайте больше о наших подборках здесь .

Шли годы, и Шанклин начал понимать, что что-то происходит — после почти двух десятилетий довольно постоянных измерений он заметил, что в конце 1970-х годов уровень озона начал снижаться. Поначалу начальство Шанклина не было так уверено, как он сам, что что-то происходит, что его расстраивало.

К 1984 году озоновый слой над исследовательской станцией в бухте Халлей в Антарктике потерял треть своей толщины по сравнению с предыдущими десятилетиями. Шанклин и его коллеги Джо Фарман и Брайан Гардинер опубликовали свои выводы в следующем году, предполагая связь с искусственным соединением, называемым хлорфторуглеродами (ХФУ), которые используются в аэрозолях и охлаждающих устройствах. Их открытие, истончение озонового слоя над Антарктидой, стало известно как озоновая дыра.

Когда новость об открытии распространилась, тревога охватила весь мир. Прогнозы о том, что разрушение озонового слоя негативно повлияет на здоровье людей и экосистемы, вызвали общественный страх, мобилизовали научные исследования и побудили правительства мира к беспрецедентному сотрудничеству.

Вам также могут понравиться:

Сладко-горькая история о том, как мы остановили кислотные дожди
Как бороться с загрязнением микропластиком с помощью магнитов
Странная сделка, создавшая город-призрак

С момента своего расцвета история одной из самых серьезных экологических проблем, с которыми сталкивалось человечество, в значительной степени выпала из поля зрения.

Что случилось с дырой в озоновом слое спустя более 30 лет после ее открытия?

Жизненно важное явление

Озон в основном находится в стратосфере – слое атмосферы на высоте от шести до 30 миль (10–50 км) над поверхностью Земли. Этот озоновый слой образует невидимый защитный экран над планетой, поглощая губительное ультрафиолетовое излучение Солнца. Без него жизнь на Земле была бы невозможна.

Британская антарктическая служба впервые начала измерять концентрацию озона над Антарктидой в 1950-х годах. Но прошло несколько десятилетий, прежде чем стало ясно, что проблема существует.

В 1981 году Австралия запустила кампанию по охране здоровья «Slip, slop, slap», чтобы призвать граждан пользоваться защитой от солнца. Позже это стало более актуальным с открытием озоновой дыры. До этого ХФУ считались безвредными, но Молина и Роуленд предположили, что это предположение было неверным. Их результаты подверглись критике со стороны промышленности, которая настаивала на безопасности своей продукции. Среди ученых их исследования оспаривались. Прогнозы указывали на то, что истощение озонового слоя будет незначительным — от 2 до 4% — и многие думали, что это произойдет в течение столетий.

Использование ХФУ не ослабевало, и к 1970-м годам они были повсеместно распространены во всем мире, использовались в качестве хладагентов в холодильниках и кондиционерах, в аэрозольных баллончиках и в качестве промышленных чистящих средств.

Всего десять лет спустя, в 1985 году, Британская антарктическая служба подтвердила наличие дыры в озоновом слое и предположила связь с ХФУ, подтвердив работу Молины и Роуленда, которым в 1995 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Хуже того, истощение происходило гораздо быстрее, чем предполагалось. «Это было действительно шокирующим событием», — говорит Шанклин, ныне почетный сотрудник Британской антарктической службы.

С тех пор ученые бросились выяснять, как и почему это происходит.

В 1986 году, когда антарктическая зима подходила к концу, Сьюзен Соломон, исследователь из Национального управления океанических и атмосферных исследований США, привела группу ученых на базу Мак-Мердо в поисках ответов. В то время ученые обсуждали три возможные теории, одна из которых была предложена Соломоном: что ответ может заключаться в химии поверхности с участием хлора в полярных стратосферных облаках, которые встречаются в высоких широтах и образуются только при очень низких температурах полярной зимой.

«Это была великая загадка», — говорит Соломон, ныне профессор химии атмосферы и климатологии в Массачусетском технологическом институте. Ее исследование объяснило, как и почему в Антарктиде возникает озоновая дыра. «Все данные указывали на комбинацию увеличения содержания хлора в результате использования человеком ХФУ и присутствия полярных стратосферных облаков как на спусковой крючок того, что произошло».

Спутниковый мониторинг подтвердил, что истощение озонового слоя распространилось на обширную территорию – 7,7 миллионов квадратных миль (20 миллионов квадратных километров).

Серьезная угроза, связанная с истощением озонового слоя – рост заболеваемости раком кожи и катарактой у людей, вред для роста растений, сельскохозяйственных культур и животных, а также репродуктивные проблемы у рыб, крабов, лягушек и фитопланктона – основа морской пищевой цепи – spurred international действие и сотрудничество.

Но, учитывая, насколько серьезной угрозой считалась озоновая дыра, почему мы больше не слышим о ней?

«Это уже не та причина для беспокойства, которая была раньше», — говорит Лаура Ревелл, доцент кафедры физики окружающей среды в Университете Кентербери, Новая Зеландия. Во многом это связано с беспрецедентными международными шагами, предпринятыми правительствами для решения проблемы.

Холодильники, произведенные до 1995 года, содержали хладагенты CFC, которые вместе с другими веществами, разрушающими озоновый слой, стали причиной образования озоновой дыры (Фото: Getty Images).

Думая, что разрушение озонового слоя будет незначительным и произойдет в далеком будущем, международные политики изначально придерживались осторожного подхода к защите озонового слоя. В 1977 году был принят глобальный план действий, призывающий к мониторингу озона и солнечной радиации, изучению воздействия истощения озонового слоя на здоровье человека, экосистемы и климат, а также к оценке рентабельности мер контроля. За несколько месяцев до открытия озоновой дыры британскими учеными это привело к 1985 Венской конвенции, призывающей к дальнейшим исследованиям. Но он не включал юридически обязательный контроль за сокращением ХФУ, что разочаровало многих.

После открытия озоновой дыры значительные инвестиции в научные исследования, мобилизация экономических ресурсов и скоординированные международные политические действия помогли изменить ситуацию.

В 1987 году был принят Монреальский протокол для защиты озонового слоя путем отказа от химических веществ, разрушающих его. Для поддержки соблюдения договор признает «общую, но дифференцированную ответственность», разбивая графики поэтапного отказа для развитых и развивающихся стран и учреждая многосторонний фонд для оказания финансовой и технической помощи, чтобы помочь развивающимся странам выполнить свои обязательства.

В 1990-х и начале 2000-х производство и потребление ХФУ были остановлены. К 2009 году 98% химикатов, согласованных в соглашении, были выведены из употребления. Шесть поправок, которые допускаются соглашением, когда научные данные свидетельствуют о необходимости дальнейших действий, привели к ужесточению ограничений на вещества, вводимые вместо ХФУ, такие как гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) и гидрофторуглероды (ГФУ). Эти замены оказались полезными для озонового слоя, но оказались вредными для климата. Например, потенциал глобального потепления наиболее часто используемого ГХФУ почти в 2000 раз выше, чем у двуокиси углерода.

Климатические преимущества договора оказались положительным побочным эффектом. В 2010 году сокращение выбросов благодаря Монреальскому протоколу составило от 9,7 до 12,5 гигатонн в эквиваленте CO2, что примерно в пять-шесть раз превышает цель Киотского протокола, международного договора, принятого в 1997 году и направленного на сокращение выбросов парниковых газов. Принятие в 2016 году Кигалийской поправки, которая ограничит использование ГФУ, поможет избежать глобального потепления до 0,5 °C к 2100 году. чем любое другое [климатическое] соглашение, которое у нас было на сегодняшний день», — говорит Ревелл.

С момента принятия Монреальский протокол был подписан каждой страной на Земле — на сегодняшний день это единственный договор, ратифицированный всеми. Это широко считается триумфом международного экологического сотрудничества. Согласно некоторым моделям, Монреальский протокол и поправки к нему помогли ежегодно предотвращать до двух миллионов случаев рака кожи и предотвращали миллионы случаев катаракты во всем мире.

Озоновый кризис потребовал от человечества совместной работы (Фото: Getty Images)

Если бы мир не запретил ХФУ, сейчас мы оказались бы на грани массового истощения озонового слоя. «К 2050 году довольно хорошо известно, что у нас будут условия, подобные озоновым дырам, по всей планете, и планета станет непригодной для жизни», — говорит Соломон.

Соломон приписывает быстрое решение проблемы трем факторам: очевидная и реальная опасность, которую озоновая дыра представляет для здоровья человека, сделала ее личной для людей, яркие спутниковые снимки сделали ее заметной, и были практические решения этой проблемы – озоноразрушающие вещества может быть заменена довольно быстро и легко.

Долгое восстановление

Сегодня все еще существует озоновая дыра, которая ежегодно весной образуется над Антарктидой. Летом он снова закрывается, когда к нему примешивается стратосферный воздух из более низких широт, исправляя его до следующей весны, когда цикл начинается снова. Но есть свидетельства того, что он начинает исчезать и восстанавливаться более или менее, как и ожидалось, говорит Соломон. Согласно научным оценкам, ожидается, что озоновый слой вернется к уровням, существовавшим до 1980 года, примерно в середине века. Заживление происходит медленно из-за длительного срока службы молекул, разрушающих озоновый слой. Некоторые сохраняются в атмосфере от 50 до 150 лет, прежде чем разлагаются.

Несмотря на общий успех Монреальского протокола, были и неудачи. В 2018 году, например, было обнаружено, что концентрация ХФУ-11, запрещенного с 2010 года, не снижается так быстро, как ожидалось, что позволяет предположить, что незадекларированные выбросы происходят откуда-то. Агентство экологических исследований отследило выбросы до заводов в Китае, которые производили его для использования в изоляционной пене. После обнародования китайское правительство быстро приняло меры, и ученые говорят, что теперь мы вернулись на правильный путь.

По мнению Шанклина, это подчеркивает жизненную важность долгосрочного мониторинга переменных параметров окружающей среды, будь то фреоны, температура или индикаторы биоразнообразия. «Если мы не следим за ними, мы не знаем, в беде мы или нет, а если вы не знаете, что у вас проблемы, вы не можете принять превентивные меры, и я думаю, что это жизненно важная часть. этой истории».

И будущее не лишено рисков. Крупные извержения вулканов обычно приводят к кратковременным потерям озона, в то время как закись азота, мощный парниковый газ, выделяемый при применении удобрений в сельском хозяйстве, также является веществом, сильно разрушающим озоновый слой. Однако он не регулируется Монреальским протоколом, объясняет Ревелл, и выбросы растут.

Озоновая дыра открывается над Антарктидой каждую весну и снова закрывается летом. Он перестал расти в 1990-х годах и с тех пор сокращается. может предотвратить худшие последствия глобального потепления, закачивая аэрозоль в стратосферу для охлаждения климата, заставляя солнечный свет отражаться от этих аэрозольных частиц.

«Очень важно, чтобы мы помнили об уроках, извлеченных из истории с озоновой дырой, и всегда были в курсе того, что происходит в стратосфере, — говорит Ревелл. «Риск заключается в том, что мы нанесем непредвиденный ущерб озоновому слою, если такие оценки не будут проведены заранее».

Существует тенденция сравнивать озоновую дыру с изменением климата, но хотя Монреальский протокол и демонстрирует, что мы можем решать крупные экологические проблемы, это сравнение заходит слишком далеко. ХФУ были заменяемым компонентом нескольких продуктов. Масштабы изменения климата значительно затрудняют его решение; ископаемое топливо широко распространено в нашем образе жизни, его нельзя заменить так же легко, и большинство правительств и промышленности до сих пор сопротивлялись сокращению выбросов ископаемого топлива.

Для Шанклин печально, что мы оказались там, где мы есть, остановились в борьбе с изменением климата, продолжая говорить о том, что мы могли бы сделать, когда есть такой яркий пример, на котором можно учиться.

«Создание озоновой дыры показало, как быстро мы можем изменить нашу планетарную среду к худшему, и этот урок на самом деле не воспринимается политиками достаточно серьезно», — говорит Шанклин.

Дыры в озоновом слое: они затягиваются Такими темпами, может, и ледники обратно замерзнут? — Meduza