Nakon više od 40 godina stanjenog ozonskog sloja na Arktiku, ožujak 2024. identificiran je kao mjesec kada je ozonski sloj ponovno počeo jačati.

Istraživanje doktora Paula Newmana iz NASA-inog Centra za svemirske letove Goddard, pokazuje kako se od ožujka 2024. godine popravlja debljina ozonskog sloja iznad Sjevernog pola, tj. Arktika, geografski bliže Kanadi. Debljina ozonskog sloja povećavala se tijekom zime 2023-2024. Iznadprosječne razine ozona nastavile su se održavati do rujna 2024.

To je značajno jer se ranije proljeće povezivalo sa smanjenjem ozona kada su se visoke razine klorofluorougljika podudarale s velikim, hladnim, rotirajućim meteorološkim sustavima niskog tlaka, poznatima kao polarni vrtlozi.

Ljudska odgovornost

Rupe u ozonskom omotaču Zemlje iznad polarnih područja, posljedica su, dakle, smanjene razine ozona u stratosferi. Uzrok rupa su klorofluorougljici (CFC) koje smo mi ljudi pustili u atmosferu (frižideri, klimatizacije, sprejevi svih vrsta, itd.). Ograničavanje njihove uporabe bila je jedna od prvih klimatskih politika donesena u vrijeme Margaret Thatcher i Ronalda Regana kao Montrealski protokol 1987. godine.

Politike za rješavanje problema oštećenja ozona ciljale su zaustaviti proizvodnju i potrošnju tvari koje oštećuju ozon kako bi ozonske rupe zacijelile do 2045. odnosno 2066. godine iznad Arktika i Antarktike. Razine anorganskog klora i broma koji oštećuju stratosferski ozon na Arktiku smanjuju se od početka 2000. godine, iako prilično sporo.

Kloro-fluoro-ugljici u atmosferi opadaju!

Istraživački tim stoga ističe važnost studije kao preliminarnog dokaza da razine CFC-a sada opadaju, što omogućava oporavak ozonskom omotaču. Phys.org prenosi izjavu dr. Newmana, voditelja istraživanja: “Ozon je prirodna zaštita od sunca na Zemlji. Povećani ozon je pozitivna priča, budući da je dobar za okoliš i ohrabrujuća vijest da globalni sporazum Montrealskog protokola daje pozitivne rezultate”.

Kako bi istražili promjene, dr. Newman i njegovi kolege istraživali su meteorološke podatke i podatke o satelitskom ultraljubičastom raspršenju, kako bi promatrali ukupni ozonski stupac (ukupnu količinu ozona od Zemljine površine do vrha određenog stupca atmosfere) od 1979. godine. Prosjek ozona u ožujku 2024. dosegao je vrhunac od 477 Dobsonovih jedinica (DU), što je 6 DU više od prethodnog rekorda iz ožujka 1979. i 60 DU više od prosjeka za razdoblje istraživanja (1979. do 2023.). Dnevne rekordne razine za Arktik događale su se otprilike polovicu mjeseca, a 20. ožujka zabilježen je maksimum od 499 DU.

Natprosječne temperature u atmosferi omogućuju stratosferi da se oporavi

Otkrili su da je najniži dio stratosfere (10-20 km iznad Zemljine površine) doživio rekordno visoke temperature tijekom 23 dana u mjesecu, što se poklapa s povišenim razinama ozona zbog toplijih vremenskih sustava koji se kreću iz ispod troposfere u stratosferu. To je u suprotnosti s poznatim događajima ekstremnog oštećenja ozona 1997., 2011. i 2020., koji su se dogodili tijekom razdoblja dugotrajnih polarnih vrtloga. Drugim riječima, oporavku ozona odgovarale su povećane temperature.

Uzročni mehanizam za “abnormalne” temperature i razine ozona u ožujku 2024. pripisuje se pojačanim zimskim vrtložnim toplinskim tokovima iz atmosferskih Rossby valova. To su valovi koji se kreću u stratosferu i uzrokuju kretanje prema dolje u polarnim područjima, što dovodi do toplijih polarnih temperatura. Valovi također usporavaju stratosfersku polarnu noćnu mlaznu struju (polarni vrtlog) oko Arktika, dovodeći do toga da zrak sa srednjih geografskih širina konvergira na polu, prenoseći više ozona u regiju nego što je uobičajeno.

Dr. Newman objašnjava za Phys.org: “Valovi koji se šire u stratosferu iz troposfere pomiču ozon u Arktik, zagrijavaju polarno područje i usporavaju polarni vrtlog”. Dodaje također kako se čini da je “jači transport od normalnog uzrokovan slučajnom vremenskom godinom sa značajnim širenjem Rossbyjevih valova u stratosferu. Vjerojatno je da su smanjene količine tvari koje troše kisik i povećane razine ugljičnog dioksida dodatno pomogle da se arktički ozon oporavi do ove rekordne razine”.

Utjecaj klimatskih promjena

S obzirom na to da se još uvijek predviđa da će se razine ugljičnog dioksida povećavati u godinama koje dolaze, dr. Newman navodi da je “vrlo vjerojatno” da će se nastaviti događati više ovih rekordnih događaja u ozonu. “Vjeruje se da klimatske promjene utječu na snagu i stabilnost stratosferskog polarnog vrtloga. Na primjer, promjene površinske temperature i tlaka koje proizlaze iz gubitka morskog leda mogu povećati stvaranje Rossby valova, što rezultira slabijim i nestabilnijim polarnim vrtlogom”.

”Dok Arktik i Antarktik općenito reagiraju slično na učinak Rossbyjevih valova, oni na Arktiku mnogo su jači i stoga su razine ozona više nego na južnoj hemisferi, gdje su ozonske rupe izraženije. Stoga je Arktik topliji, ima slabiji vrtlog i mnogo više ozona. Budući da Antarktik ima vrlo hladne vrtloge koji mogu sadržavati reaktivni klor, svake godine imamo velike ozonske rupe,” navodi dr. Newman.

U svakom slučaju, prognoze za ozon su dobre: barem na Sjevernom polu, ozon će nastaviti jačati. U konačnici, obnavljanje ozona najvažnije je za zaštitu života na Zemlji, inače pojačano dolazno UV zračenje iz svemira može imati mnoštvo posljedica, od smanjenja rasta biljaka (utječući na ‘pluća Zemlje’ i poljoprivrednu opskrbu hranom) te prekida morskih prehrambenih lanaca utječući na rast ili primarne proizvođače, do povećane učestalosti raka kože i poremećaja imunološkog nedostatka kod ljudi, piše Phys.org.