Проблема озонового слоя

Озон – это газообразное химическое соединение, состоящее из трех атомов кислорода. Образуется он в результате воздействии ультрафиолетового излучения на свободный кислород 02, что приводит к появлению двух атомов, один из которых затем присоединяется к молекуле 02, образуя трехатомный озон 03. Таким образом, озон – одна из форм существования кислорода в земной атмосфере. Тот ее слой, в котором находится этот газ, называется озоносферой. И располагается она на высоте от 12 до 50 километров.

Следует отметить, что количество молекул озона с удалением от Земли меняется: сначала оно растет, а затем, достигнув 23-километровой высоты, начинает уменьшаться. Вообще же концентрация озона в атмосфере ничтожно мала: ниже 0,0001 %. Но даже несмотря на столь малое количество, озоновый слой в состоянии полностью поглотить ультрафиолетовое излучение, которое является смертельным для живых организмов. Поэтому не зря озон нередко называют волшебным щитом планеты.

Размер озоновых дыр меняется из года в год

Но озоновый слой не только защищает живое вещество Земли от УФ-лучей. Он также является участником глобальных процессов, влияющих на климат нашей планеты. Расчеты показали, что если концентрация озона уменьшится в 2 раза, то в мезосфере, которая начинается практически сразу за озоносферой, произойдет охлаждение атмосферного газа на 20 °C.

А для таких выкладок имеются достаточно веские основания. Дело в том, что еще в начале 1970-х годов американский ученый Гарольд Джонстон и немец Пауль Крутцен в своих статьях выдвинули предположение о том, что озоновый слой под воздействием антропогенных факторов постепенно разрушается.

Десятилетием позже, в 1985 году английский исследователь Дж. Фарман в журнале Nature опубликовал статью, из которой мировое сообщество узнало о глобальной проблеме озоновых дыр. В своей работе ученый утверждал, что содержание озона над Антарктидой значительно уменьшилось, в результате чего образовалась своеобразная озоновая дыра. В 1985 году ее диаметр достигал 1000 километров, а площадь – 20 миллионов км², в 2000 году – 29,9, в 2005-м – 27, в 2012 году – 17,9 миллиона км².

Помимо Антарктической озоновой дыры, существует еще и Арктическая. Правда, ее максимальные размеры, зафиксированные в 2011 году, оказались намного меньше – примерно 2 миллиона квадратных километров. Содержание озона в ней снизилось до 40 %. А вот над Антарктидой его количество может уменьшаться на 50–60 %. Локальная озоновая дыра периодически наблюдается и над горными районами Центральной Азии. Таким образом, в конце XX столетия и в Южном, и в Северном полушариях появление озоновых дыр с дефицитом озона в 10–40 % стало обыденным явлением.

Однако несмотря на то, что это явление известно ученым еще с 80-х годов XX столетия, среди них так и не появилось единой точки зрения на причины разрушения озонового слоя. Хотя, безусловно, и существует ряд гипотез. Всех их можно объединить в две группы: одни из них объясняют это явление антропогенными факторами, другие – естественными.

Сторонники первой группы гипотез считают, что молекулы озона разрушаются под воздействием хлор– и бромсодержащих соединений – фреонов, которые входят в состав многих промышленных выбросов. Особенно активно процесс распада озона происходит в холодный зимний период. До последнего времени сомнение вызывал тот факт, что выбросы фреонов происходят в основном в промышленно развитых районах Северного полушария, в то время как озоновые дыры появляются над Южным полюсом. Однако зарегистрированная учеными озоновая дыра над Северным полюсом эти сомнения рассеяла.

Приверженцы другой группы уверены, что образование озоновых дыр в значительной степени происходит в силу природных процессом. Например, вызвать это явление могут извержения вулканов, а также галогены и сернокислые аэрозоли, поставляемые океанами.

В свою очередь, российский ученый Крученицкий Г.М. придерживается третьей точки зрения, суть которой состоит в том, что «образование и исчезновение озоновых дыр в Северном полушарии происходит с определенной периодичностью, свойственной атмосферно-динамическим, а не химическим процессам. При этом содержание озона может измениться на несколько десятков процентов в течение двух-трех суток. Значит, дело не в озоноразрушающих веществах, а в динамике атмосферы».

Помимо противоречий в причинах разрушения озонового щита, нет единой точки зрения и на то, как будет меняться структура озонового слоя в будущем. По крайней мере, те прогнозы, которые рисовали чуть ли не апокалипсическую картину гибели цивилизации от разрушения озонового щита, признаны несостоятельными.

Хотя, с другой стороны, большинство ученых считают, что озоновый слой примерно на 2–3 % стал тоньше, но не над экватором и умеренными широтами, а вблизи полюсов. А это значит, что проблема озонового слоя остается, а вместе с ней – и то возможное негативное влияние на природу и человека, которое может последовать за разрушением «волшебного щита планеты».

Например, расчеты показывают, что 25-процентное разрушение озонового слоя приведет к 35-процентному сокращению первичной биологической продуктивности в поверхностных слоях океана и 10 %-процентному снижению во всей толще воды, где осуществляются процессы фотосинтеза.

И тем не менее, даже если сбросить со счетов все пессимистические прогнозы, все равно следует помнить, что в мире объемы промышленного производства с каждым годом возрастают, а это, безусловно, будет негативно сказываться и на структуре озонового слоя. А значит, угрозы, связанные с этим процессом, не только сохраняется, но и становятся все более реальными.