Dziura ozonowa

Dlaczego warstwa ozonowa jest ważna?

Wskutek długotrwałego działania promieniowania (głównie ultrafioletowego) wokół kuli ziemskiej, wytworzyła się powłoka powietrza, która zawiera podwyższoną ilość ozonu w składzie. Nazwano ją ozonosferą. Równie często można się zetknąć z określeniem warstwy ozonowej. Rozciąga się ona od 10 do 60 kilometrów. Warstwa ozonowa stanowi naturalny, ochronny filtr. Promieniowanie UV docierające na Ziemię, składa się z trzech głównych składowych:

• UV – A: stanowi około 7% promieniowania słonecznego. Obejmuje długości fal od 315 do 400 nm. Nie stanowi zagrożenia dla organizmów żywych. Czasami wręcz promieniowanie UV – A jest wymieniane, jako korzystne, ponieważ w trakcie opalania, wspomaga syntezę niektórych witamin.
• UV – B: ten rodzaj promieniowania stanowi około 1,5% z całego strumienia słonecznego. Obejmuje długości fal od 280 do 315 nm. Długotrwałe narażenie na ten rodzaj promieniowania, może nieść ze sobą negatywne konsekwencje dla organizmów żywych, w tym zwierząt i roślin.
• UV – C: stanowi zaledwie 0,5% promieniowania słonecznego. Promieniowanie UV – C odpowiada falom o długości poniżej 280 nm. Ten rodzaj promieniowania jest najbardziej niebezpieczny. Wraz z nim na Ziemię jest dostarczana największa ilość energii, która działa niszcząco na żywe organizmy.

Cząsteczki ozonu, które tworzą warstwę ozonową mają zdolność do pochłaniania promieniowania w zakresie od 200 do 315 nm, zatem absorbują szkodliwe UV – B oraz UV – C, ale nie są w stanie zaabsorbować promieniowania UV – A. Dzięki tym właściwościom, ozonosfera i zawarty w niej ozon, chronią organizmy żywe przed szkodliwym promieniowaniem oraz umożliwiają ich bezpieczne funkcjonowanie.

Przyczyny powstawania dziury ozonowej

Warstwa ozonu otaczająca kulę ziemską jest bardzo cienka. Głównie wskutek działalności antropogenicznej, dochodzi do miejscowego zmniejszenia się stężenia ozonu na określonych obszarach. Należy pamiętać, że dziura ozonowa to nie jest “dziura” w sensie dosłownym. Wśród przyczyn prowadzących do niszczenia ozonosfery, a tym samym do powstawania dziury ozonowej, należy wymienić:

• Uwalnianie do stratosfery związków chemicznych, które powodują utlenianie ozonu. Do tej grupy zaliczany jest między innymi metan i rozpuszczalniki węglowodorowe. Cechą charakterystyczną tych substancji jest niska temperatura wrzenia, czyli duża lotność. W postaci gazowej trafiają do atmosfery, skąd za sprawą ruchów powietrza przedostają się do stratosfery. Pary tych związków następnie oddziaływają z ozonem i tlenem zawartymi w ozonosferze. W wyniku zachodzących procesów, dochodzi do zubożenia stężenia ozonu.
• Emisję substancji katalizujących proces rozkładu ozonu do tlenu cząsteczkowego. Związki te są szczególnie niebezpieczne dla warstwy ozonowej w stratosferze. Wyjątkowo agresywnie oddziaływują pochodne węglowodorów, zawierające w swojej budowie pierwiastek z 17 grupy układu okresowego, czyli chlorowcopochodne. Związki te mają zdolność do katalitycznego rozkładu dużej ilości ozonu, bez zmiany struktury swojej cząsteczki. Do tej grupy zaliczane są przede wszystkim tak zwane freony i halony, które w ubiegłych dziesięcioleciach były powszechnie wykorzystywane np. jako czynniki chłodzące w lodówkach. Mimo, że wycofano je z użycia, to konsekwencje wprowadzenia do stratosfery freonów, halonów i im podobnych związków są odczuwalne około od 20 do 30 lat. Związki te, trafiając do stratosfery są rozbijane przez promieniowanie UV, w wyniku czego uwalniany jest między innymi chlor. To właśnie ten pierwiastek niszczy ozon.

Wpływ dziury ozonowej na ludzi i środowisko naturalne

Od kilkunastu lat świadomość ogólnoświatowa dotycząca problemu powstania oraz powiększania się dziury ozonowej, jest coraz bardziej zauważalna. Podjęto dotychczas szereg działań, których celem jest zminimalizowanie konsekwencji wprowadzania do atmosfery ogromnych ilości zanieczyszczeń. Powstałe straty ozonu już niosą ze sobą poważne skutki dla ludzi, a także środowiska naturalnego.

Mniejsza ilość ozonu w stratosferze, powoduje, że na Ziemię dociera więcej promieniowania UV, w tym UV – A i UV – B. Długotrwałe narażenie na ich działanie prowadzi przede wszystkim do zmian chorobowych na skórze, szczególnie podatnej na podrażnienia i oparzenia. Częsta ekspozycja na promieniowanie słoneczne może skutkować zmianami zwyrodnieniowymi w komórkach, tkankach włóknistych i naczyniach krwionośnych. Promieniowanie UV może być przyczyną raka skóry, czyli czerniaka. Ponadto oprócz zmian skórnych, może powodować także choroby oczu, w tym zaćmę oraz ogólne osłabienie układu odpornościowego człowieka, co przekłada się na zwiększoną podatność na zakażenia wirusami czy pasożytami.

Środowisko naturalne jest równie mocno narażone na zmiany spowodowane zubożeniem warstwy ozonowej. W wyniku tego zjawiska może dochodzić do zmian klimatycznych, takich jak podwyższenie temperatury na Ziemi, powiększenie obszarów pustynnych czy wzmożone parowanie. Podobnie jak ludzie, zwierzęta również są narażone na choroby skórne. Pomimo, że zdecydowaną większość chroni warstwa futra, jednak części odsłonięte są mocno narażone na promieniowanie. Ponadto osłabienie ogólnej odporności zwierząt, może skutkować wymieraniem niektórych gatunków. Innymi ofiarami dziury ozonowej są rośliny. Ich części naziemne są na tyle delikatne, że agresywne promieniowanie UV łatwo je niszczy. Zniknięcie niektórych roślin z powierzchni Ziemi, doprowadzi do zaburzenia całego ekosystemu. Rośliny utrzymują między innymi wilgoć w glebie, a ich brak doprowadzi do powstania kolejnych obszarów pustynnych i znacznego ograniczenia ilości zbieranych plonów z pól uprawnych.