Ozonová díra

Proč je ozonová vrstva důležitá?

V důsledku dlouhodobého vystavení (především ultrafialovému) záření na celé zeměkouli se vytvořila vrstva vzduchu, která obsahuje zvýšené množství ozónu. Tento povlak dostal název ozonosféra, ale stejně často se mu říká ozonová vrstva . Rozkládá se od 10 do 60 kilometrů. Ozónová vrstva funguje jako přirozený, ochranný filtr. UV záření dopadající na Zemi se skládá ze tří hlavních složek:

• UV-A : tvoří asi 7 %slunečního záření. Pokrývá vlnové délky od 315 nm do 400 nm. Nepředstavuje žádné riziko pro živé organismy. Někdy se UV-A záření uvádí jako prospěšné, protože například při opalování usnadňuje syntézu některých vitamínů.
• UV-B : tento typ záření představuje asi 1,5 %celkového slunečního toku. Pokrývá vlnové délky od 280 nm do 315 nm. Dlouhodobé vystavení tomuto typu záření může mít negativní důsledky pro živé organismy, včetně zvířat a rostlin.
• UV-C : představuje pouze 0,5 %slunečního záření. UV-C záření odpovídá vlnovým délkám pod 280 nm. Tento typ záření je nejnebezpečnější. Na Zemi je s ním dodáno největší množství energie a má devastující vliv na živé organismy.

Molekuly ozonu, které tvoří ozonovou vrstvu, mají schopnost absorbovat záření v rozsahu od 200 do 315 nm, takže pohlcují škodlivé UV-B a UV-C záření, ale nejsou schopny absorbovat UV-A záření. Díky těmto vlastnostem ozonosféra a ozón, který obsahuje, chrání živé organismy před škodlivým zářením a umožňují jejich bezpečné fungování.

Příčiny ozónové díry

Ozonová vrstva obklopující zeměkouli je velmi tenká. Především v důsledku antropogenní činnosti dochází v některých specifických oblastech ke snížení koncentrace ozonu. Je důležité si uvědomit, že ozónová díra není díra v doslovném smyslu. Mezi příčiny vedoucí k destrukci ozonosféry, a tím ke vzniku ozonové díry, patří:

• Uvolňování chemikálií způsobujících oxidaci ozonu do stratosféry. Do této skupiny patří mimo jiné metanová a uhlovodíková rozpouštědla. Charakteristickým znakem těchto látek je jejich nízký bod varu, a tím i vysoká těkavost. Do atmosféry se dostávají v plynné formě a do stratosféry se dostávají díky pohybům vzduchu. Páry těchto sloučenin pak interagují s ozonem a kyslíkem obsaženým v ozonosféře. V důsledku těchto procesů se koncentrace ozonu snižují.
• Emise látek katalyzujících rozklad ozonu na molekulární kyslík. Tyto sloučeniny jsou zvláště nebezpečné pro stratosférickou ozonovou vrstvu. Zvláště agresivní jsou deriváty uhlovodíků obsahující prvek ze skupiny 17 periodické tabulky prvků , tj. halogenované uhlovodíky . Tyto sloučeniny mají schopnost katalyticky rozkládat velké množství ozónu, aniž by se změnila struktura jejich vlastní molekuly. Do této skupiny patří především tzv. freony a halony, které byly v minulých desetiletích hojně využívány například jako chladiva v chladničkách. Přestože byly postupně vyřazeny, asi 20 až 30 let pociťujeme důsledky zavlečení freonů, halonů a dalších podobných sloučenin do stratosféry. Po dosažení stratosféry jsou tyto sloučeniny rozkládány UV zářením, což vede mimo jiné k uvolňování chlóru . Právě tento prvek ničí ozón.

Vliv ozonové díry na člověka a životní prostředí

Již několik let roste celosvětové povědomí o problému vzniku a expanze ozonové díry. Doposud byla přijata řada opatření k minimalizaci následků zavlečení obrovského množství znečištění do atmosféry. Výsledné poškozování ozónové vrstvy má již nyní vážné důsledky pro lidi i životní prostředí. Méně ozónu ve stratosféře vede k tomu, že na Zemi dopadá více UV záření, včetně UV-A a UV-B. Dlouhodobá expozice jim vede především k lézím na kůži , která je zvláště náchylná k podráždění a popáleninám. Časté vystavování se slunečnímu záření může mít za následek degenerativní změny v buňkách, vazivových tkáních a cévách. UV záření může způsobit rakovinu kůže , konkrétně melanom. Kromě kožních lézí může způsobit i oční onemocnění včetně šedého zákalu a celkové oslabení imunitního systému, což se promítá do zvýšené náchylnosti k virovým či parazitárním infekcím. Životní prostředí je stejně citlivé na změny způsobené poškozováním ozonové vrstvy. V důsledku tohoto jevu může dojít ke změně klimatu , jako je zvýšení teploty Země, zesílená desertifikace nebo zvýšený výpar. Stejně jako lidé jsou i zvířata náchylná ke kožním onemocněním. Přestože je jejich kůže z velké části chráněna srstí, exponované části jsou přesto silně vystaveny radiaci. Navíc oslabení celkové imunity zvířat může mít za následek vyhynutí některých druhů. Dalšími oběťmi ozónové díry jsou rostliny. Jejich nadzemní části jsou tak jemné, že je agresivní UV záření snadno poškodí. Zmizení některých rostlin z povrchu Země povede k narušení celého ekosystému. Rostliny mimo jiné zadržují v půdě vláhu a jejich absence povede k další dezertifikaci a výraznému snížení úrody sklizené z orných polí.