Озонова дірка — не на жарт!

Сьогодні астрономи світу стверджують, що наше світило, Сонце, стає дедалі яскравішим і гарячішим. Вони пов’язують це з тим, що протягом XX століття активність його магнітного поля посилилася більш як удвічі. Особливо це стало помітно в останні тридцять років минулого тисячоліття. А оскільки Сонце міняє стан магнітосфери Землі, то чи не пов’язані саме з ним загадкові й досі небачені та нерозгадані явища: приголомшливі видозміни в часі й просторі відомої озонової дірки, відкритої британською науковою експедицією у 1985 році.

Нестримне явище природи

Зменшення озонового шару в Антарктиді довели в 1985 році члени британської наукової експедиції з найстарішої на Білому континенті станції «Фарадей», що з лютого 1996 року належить Україні й носить ім’я геніального українського вченого В. Вернадського (див. «Голос України» № 203 за 26. X. 1996 р., журнал МЗС «Політика і час» № 5, травень 2001 року). Вони помітили, що концентрація озону в стратосфері небезпечно знижувалася. Так була відкрита озонова дірка, що з’являється щовесни й зникає на початку літа (пори року в Південній Америці протилежні європейським).

Утім, проблема ця була не зовсім нова. Ще за десять років до цього Шервуд Роуленд з департаменту хімії Каліфорнійського університету та Маріо Медіна, спеціаліст з фотохімії з Мексиканського університету, опублікували спеціальну працю, в якій висловили глибоку стурбованість стосовно шкідливої дії хлору на збереження озонового шару.

Уже з 70-х років чимало науково-дослідних центрів світу вдарили на сполох з приводу лиходійних наслідків впливу цього явища на довколишнє середовище. З 1987-го спеціально обладнаний літак з чилійського міста Пунта Аренас проник в озонову дірку в Антарктиді й майстерно зробив перші знімки, що дало змогу дізнатися про справжні розміри аномалії.

Ці дані лягли в основу рішення Організації Об’єднаних Націй (ООН) скликати 1987 року міжнародну зустріч у Канаді, де 46 країн підписали Монреальський протокол, який зобов’язує його учасників скоротити виробництво товарів, що містять у собі хлор, фтор, водень: аерозолі, холодильне обладнання й таке інше.

Уже не одне літо в Південному конусі, де прихід нового року припадає на розпал сезону відпочинку, заздалегідь вимушені вживати більше запобіжних заходів, щоб захиститися від шкідливої дії сонця, бо шар озону, що служить захисною парасолею від ультрафіолетових променів, як ніколи раніше, періодами був дуже тонкий.

Національна метеорологічна служба Аргентини (НМСА) повідомила, що 1998 року озонова дірка зберігалася майже на місяць довше, ніж будь-коли.

Річний період, протягом якого проявляється озонова дірка над Антарктидою, метеорологи тут називають «епізодом». Тоді він перевершив усі інші: з’явився на півмісяця раніше й тривав на три тижні довше за небаченої досі низької концентрації озону.

Як наслідок найбільшої тривалості явища в січні 1999 року вплив збідненого на озон повітря затримався в теплих широтах. Як відзначав директор департаменту атмосферного довкілля Університету Буенос-Айреса сеньйор Пабло Кансіані, це може спричинити посилення ультрафіолетової радіації аж до південних районів Бразилії.

Однією з функцій озону є вбирання в себе сонячних ультрафіолетових променів. Збільшення цієї радіації на земній поверхні може завдати серйозних опіків, породжувати рак шкіри та хвороби очей у людей.

Тому щороку вчені уважно аналізують зменшення концентрації озону в середньому шарі атмосфери. Над Антарктидою кількість цієї речовини падала до надзвичайно низького рівня.

Рекорди,що турбують

У 1998 році площа над Антарктидою та довкола неї з низьким рівнем озону перевершила 10 мільйонів квадратних кілометрів, причому це спостерігалося досить тривалий час — понад 100 днів поспіль. Отож встановлено найприкріший рекорд в історії з озоном над шостим континентом.

Під новий 1999 рік НМСА повідомила, що в перший тиждень грудня озонова дірка розширилася до 11 мільйонів квадратних кілометрів і потім за кілька днів звузилася до площі в менш як 1 мільйон квадратних кілометрів. Згідно з науковими дослідженнями протягом останніх 20 років це природне явище виразно з’являється над Антарктидою на початку південноамериканської весни (вересень) й зникає, як правило, в перші дні літа — останній місяць року. На цей раз концентрація озону в середньому шарі атмосфери відновилася до належного рівня.

Як підкреслював аргентинський науковець сеньйор Пабло Кансіані, розширення озонової дірки тісно пов’язане з кліматичними змінами. «1998 року атмосферна циркуляція була дуже аномальною. Рівень хлору, шкідливого для озону, має тенденцію стабілізуватися в атмосфері, чому більше сприяє кліматичний, ніж хімічний чинник, і це може призвести до неабиякого впливу на зміну клімату».

Завідувач кафедри кліматології факультету точних наук Університету Буенос-Айреса професор Вісенте Баррос переконаний, що різке збільшення за останні 30 років дощів у його країні й особливо, як ніколи за ціле століття, взимку 2000-го, тісно пов’язано із зростанням вмісту двоокису вуглецю в повітрі.

Озоновий шар перебуває на висоті 30 кілометрів над поверхнею Землі й складається з газу, що є в стратосфері в дуже обмеженій кількості, в середньому співвідношенні три молекули його на кожні 10 мільйонів молекул повітря. Через шкідливі речовини — продукти новітніх технологій — він почав руйнуватися.

Дослідження НМСА показали, що в середньому протягом всієї весни 1998 року спостерігалося на 40 відсотків менше озону, ніж у відповідний період 1976-го, який узято за основу виміру атмосферного явища скорочення даної речовини.

Однак, як кажуть, усе пізнається в порівнянні. Останній рік минулого сторіччя й тисячоліття перевершив усі не лише сподівання, а й дослідження, ба навіть неосяжні злети невгамовної фантазії вчених.

Науковий департамент атмосфери й океанів факультету природничих наук Університету Буенос-Айреса оприлюднив дослідження про поведінку озонової дірки в 2000 році. Документ засвідчує, що в останній календарний рік минулого століття це атмосферне явище вело себе дуже незвичайно і спричинило певний переполох. З одного боку, показало швидке й невгамовне розширення, нестримно охоплюючи надто безкраї простори Південної Америки. З другого — сталося це раніше, в останній місяць місцевої зими, в серпні, тоді як практика за минуле десятиліття фіксувала його переважно на початку літа, в грудні.

«Озонова дірка почала швидко розширюватися десь в середині серпня й набрала розмаху близько 25 мільйонів квадратних кілометрів. Так само швидко й звузилася, щоб незабаром знову прискорено розкритися 9 та 10 вересня аж до 30 мільйонів квадратних кілометрів», — зазаначають аргентинські вчені. Додамо, що територія Антарктиди дорівнює 14.107.637 квадратних кілометрів...

З дослідження виходить, що атмосферне явище над Білим континентом 2000 року досягало максимального прояву на 3 тижні раніше, ніж передбачалося. До того ж його внутрішня динаміка відзначалася небаченими раніше відхиленнями й потрясіннями. Звичайно, в міру того, як дірка дедалі більше розпаковувалася, спостерігалося її видовження в бік середніх широт. Однак в останній рік минулого століття, особливо в жовтні, витягнутість з’являлася значно частіше й не слідувала ротації дірки. Іншими словами, форма явища під час цих діянь була не еліпсовою, а, швидше, нагадувала майже трикутник, що дуже змістився в бік Південної Америки.

Стосовно ультрафіолетової радіації (УФР), то було зафіксовано 430 одиниць за шкалою Добсона на півдні Австралії, що дає підстави думати про двополюсний розподіл випромінювання. Це переміщення разом з незвичайними розладом та викривленнями, зрештою, призвели до цілком аномальної поведінки атмосферного явища.

«Фактично, — стверджується в дослідженні, — в більш ранніх випадках наскоки озонової дірки за межі полярних регіонів не були такі тривалі. Однак завдяки хмаровій запоні лише протягом кількох днів рівень УФР на поверхні планети піднімався вище середнього».

Місцеві науковці незвичайну поведінку загадкового явища пов’язують із тропосферним кліматом. Останній рік другого тисячоліття в багатьох регіонах безмежної аргентинської пампи був найвологіший з 1860 року і приніс небачену досі кількість дощових днів, і, як наслідок, жахливі повені, що поглинули близько 2 мільйонів гектарів сільськогосподарських угідь.

Корінь зла

Озоновий шар огортає планету, як щит, що захищає її поверхню від шкідливих сонячних ультрафіолетових променів. На жаль, він щораз зменшується через різні чинники. Одним із найнебезпечніших є хлоро-фторо-водневий газ. Суміш перших двох присутня в аерозолях, кондиціонерах, охолоджувальному обладнанні. Але хлор — не єдиний руйнівник озону: його атакує також окис брому — продукт самої природи. У свою чергу, хімічний склад озону дуже нестабільний: він має 3 кисневі атоми на відміну від звичайного кисню, що містить лише два атоми. Сполука хлору чи брому, ультрафіолетової радіації та озону спричиняє руйнування останнього.

Додаткові загадки

Антарктида не єдине місце на планеті, де з озоновим шаром негаразди. Як повідомляв спеціалізований англомовний журнал «Сайенс», група ізраїльських та німецьких дослідників довела, що соляні відкладення в Мертвому морі вивільнюють значну кількість окису брому — речовини, що знижує наявність озону в атмосфері.

Бром, як і хлор, руйнує молекули озону, що захищають земну поверхню від ультрафіолетових променів. Проте між цими двома речовинами є істотна різниця. Якщо хлор потрапив в атмосферу переважно внаслідок людської діяльності, то бром є частиною природи. Вчені відзначили, що найбільшим джерелом останнього в атмосфері є морські солі. Однак заміри, зроблені спеціалістами, показали, що наявність окису брому над арктичною територією планети походить не лише з полярних морів. Відкриття в Мертвому морі може стати ключем до пояснення явища. Але досі залишається незрозумілим, як бром переміщається із субтропічного регіону в надполюсну атмосферу: загадка, котра потребує негайної розгадки... Чи не готує згубна діяльність людини її екологічне самогубство?

Слід підкреслити, що 2000 року антарктична озонова дірка тривала найменший за всю свою історію час: з’явилася значно раніше, нетрадиційно взимку, в серпні, й цілком зникла вже 19 листопада, тоді як раніше все це відбувалося влітку, в спекотному грудні. Це явище полягає в надмірному скороченні кількості озонового газу в земній атмосфері над Антарктидою. Цього разу все було не схоже на більш ранні випадки.

«Почалося з того, що озонова дірка з’явилася в серпні і була на 3 відсотки більша, а в листопаді вже стала на 20 відсотків менша, ніж у відповідні періоди попереднього року, й зникла досить швидко», — стверджує аргентинський учений з атмосферних наук з Інституту генетичної інженерії та молекулярної біології Луїс Орсе.

Попри все, дані супутникових станцій Національного космічного агентства США (НАСА) та Національної метеорологічної служби Аргентини свідчать, що, незважаючи на вказані зміни в атмосферному явищі, є підстави сподіватися на краще. Відбувається дуже важливе підвищення вмісту озону в його надантарктичному шарі, — вважає сеньйор Орсе. — А це приведе до того, що рівень УФР у прилежних районах знизиться на 30 відсотків».

Чим це спричинене? «У нас поки що немає даних, щоб з’ясувати, чи не є швидке зменшення озонової дірки наслідком обмежень, встановлених у 1987 році Монреальським протоколом», — каже сеньйор Орсе. Його підтримує фізик з НАСА містер Поль Науман, який хоч і визнав, що суть атмосферного явища досі ще не можна пояснити, однак запевнив: все свідчить про те, що озонова дірка далі не пошириться.

Що ж, поживемо — побачимо. Але одно ясно вже сьогодні: природа потребує мудрої охорони. Її необхідно оберігати, як своє здоров’я, бо все в ній взаємопов’язано і повертається, як той бумеранг. Так 2006 року озонова дірка накрила 29 мільйонів квадратних кілометрів території регіону, що є переконливим свідченням того, що клімат на планеті швидко змінюється.

Буенос-Айрес — Київ.

Колаж Олексія КУСТОВСЬКОГО.