L2 - LégkörLight: Miért van nekik ózonjuk? Miért lett az ózonlyuk?

 Az L2 (LégkörLight) keretében releváns levegőkörnyezeti problémák kerülnek lazább hangvétellel bemutatásra.

Miért van nekik ózonjuk? Miért lett az ózonlyuk?

O3 - ózon

Különleges teremtés, melynek a földi légköri története elég hosszú (majdnem, mint ez a poszt), de (1) tök logikus és (2) nagyon érdekesen alakul mostanában. Milliárd éves skálán kell kezdenünk, hiszen ott kezdődik a sztori, amikor megjelenik a fotoszintézis a Földön. Ehhez milyen jó is volt a sok szén-dioxid… 😉

Amikor már kellően sok volt az oxigénből a légkörben (, mert már dübörgött több százmillió éve a fotoszintézis), akkor a Napból érkező erős ultraibolya sugárzás az oxigénmolekulák közti kötést egyre többször fel is szakította, így a szabaddá váló oxigénatom (O) egy másik oxigénmolekulával (O2) egyesülve ózonmolekulává (O3) egyesült. Így párszáz millió évvel ezelőtt máris ott volt egy védőburok felettünk, ami az UV-C sugárzás egészét és az UV-B sugárzás jelentős hányadát elnyelte. Ez azért fontos számunkra, mert ezek DNS-t károsító sugarak, de ózonpajzzsal a fejünk felett már nem volt szükség a védelmező vízburokra, kimászhattunk a tengerből is.

Az ózonréteg nem véletlenül van ott ahol, erre éppen ideális magasság a sztratoszféra 20-40 km közti szektora, mivel (1) itt elég sok az oxigénmolekula és (2) itt elég erős még a sugárzás, ahhoz hogy fel is tudja szakítani a kémiai kötéseket. Viszont a sugárzásnak az ózon sem tud ám ellenállni és bomlani kezd. Ez az állandó ózonképződés-ózonbomlás folyamat dinamikus egyensúlyban van, immáron 300 millió éve.

Azaz csak volt, mert az ember belepiszkított… 

Korábban is kibocsátottunk ózonkárosító anyagokat, de ezeknek az plussz ózonbontó hatásoknak az ózonréteg dinamikus egyensúlyát szabályozó további cefet érdekes folyamatok még ellen tudtak állni (pl. a sugárzási energia ózon általi elnyelése révén a sztratoszférában felfelé emelkedik a hőmérséklet, de ha csökken az ózon koncentrációja, hűlni kezd a rendszer, de ez az ózonbomlás sebességét is lassítja... - mondom, hogy érdekes!).

Az ember viszont nagy kópé és kitalált olyan mesterséges kémiai anyagokat, amik már annyira hatékonyak voltak az ózon bontásában, hogy elkezdett az O3 légköri koncentrációja veszetten csökkeni, jól meglepve ezzel mindenkit (, akik értették is a folyamatokat, azok inkább csak megijedtek: a történet ismert, Paul J. Crutzen,  Mario Molina és Frank Sherwood Rowland az 1970-es években bizonyos emberi kibocsátások rendkívül hatékony ózonbontó hatását ismerték fel, ezért aztán 1995-ben megkapták a Nobel-díjat is.). 

Aztán 1985-ben kilyukadt az ózonpajzs. Persze nem lyukadt ki, csak bizonyos földrajzi térségek felett, jellemzően télen-tavasszal lecsökkent a koncentrációja (mondjuk 15-19 km-es magasságokban tényleg el is tűnnek az ózonmolekulák, de ne legyünk ennyire rémhíresek) és számos térképen egy nagyobb lyuknak tűnő paca jelent meg a médiában. A bizonyos földrajzi térségek amúgy a hideg vidékek, azok közül is kiemelten az Antarktisz, hiszen ott alakul ki olyan meteorológiai helyzet, amikor a sztratoszféra alsó rétege -80°C alá tud hűlni. Ez már elég hűvös ahhoz, hogy a salétromsav gőzéből és vízgőzből speciális összetételű jégkristályok és klórgáz képződjön, ami máris katalizálja az ózonbontást. Az Arktisz fölött ritkábban alakul ki efféle meteorológiai helyzet, de olykor, pl. ha a poláris vortex (nagykiterjedésű zárt légörvény) elég erős, akkor bizony elvékonyodhat itt is az ózonréteg. Az erős poláris vortex az alacsonyabb szélességek felől érkező “ózonutánpótlást” is megakadályozza, így alakulhatott ki pl. 2011-ben vagy épp 2020-ban az Északi-sarkvidék felett is egy halvány ózonlyuk.

Ami viszont még érdekesebbé teszi a története az az, hogy nemzetközi összefogás indult meg és 1987-ben (két évvel az antarktiszi ózonlyukról szóló Nature cikk után) megszületett a Montreáli Egyezmény (, melyet még több is követett) és halogénezett szénhidrogén-származékok kibocsátását szabályozni kezdték… Ennek hatására beindult a helyreállása az ózonrétegnek. Egy globális világproblémára felfigyelt mindenki miután a tudósok megkongatták a vészharangot. Az más kérdés, hogy egy olyan folyamatba sikerült az embereknek belenyúlniuk, ami nagyjából 300 millió éve viszonylag stabilan működött és szerepe “csupán” a szárazföldi élet fennmaradásában van.

Szia Uram! Újabb fordulat érdekel?

Ahogy eddig is kiolvasható volt - pl. abból, hogy 2020-ban az Arktisz fölött is volt ózonlyukadás - a probléma közel sincs megoldva. A kínai CFC kibocsátások, majd azok állítólagos csökkenése még jelentős szerepet játszhatna, de egyes rakétakísérletek hatása is jelentékeny. A sztratoszférába juttatott koromrészecskék melegedést idéznek elő, emiatt pedig aktívabb az ózonbomlás is. A poláris vortex problémaköre ugyancsak érdekes kérdés. Hiszen ennek hektikus intenzitás-változásai a szélsőséges időjárási események kialakulásában is komoly szerepet játszanak, nem is beszélve a klímaváltozás hatásáról minderre vonatkozóan.

Ahogy láttuk a levegőkörnyezeti kutatások és globális világproblémák rendkívül érdekesek, de természetesen a szaharai porviharos események mindig elő kell, hogy kerüljenek a posztjaimban. 

Na, szóval. Ózon és por? Ne már Gyuri, feküdj le, alvás!!!

Akkor mondom: azokban az években, amikor megjelenik az arktiszi ózonlyuk, kevesebb a hazánkat érintő szaharai porviharos esemény is. A meridionális energia- és anyagtranszport kapcsolatban van a poláris vortex intenzitásával, így annyira azért nem oly meglepő. Viszont érdekes!