Uvodni deo
P
osle tri milijarde godina provedenih u vodi, život je počeo osvajati i
kopno. Dogodilo se to pre trista pedeset milijona godina, u trenutku kada je
Sunce to dopustilo. Ali, prethodno se dogodila jedna čudesna stvar: na visini
između deset i četrdeset kilometara iznad površine Zemlje stvorio se ozonski
omotač koji je filtrirao i dozirao sunčevo zračenje pretvarajući ga od
nemilosrdnog ubice u bezopsanog saveznika. Bez tog štita, život bi zauvek
ostao u morskim dubinama, a putevi evolucije bi se kretali u danas
nezamislivim pravcima. #
1. Ozon
1.1. Šta je ozon?
Ozon je gas bledoplave boje, tro-atomni oblik kiseonika, drugim rečima
molekula ozona ima umesto dva – tri atoma kiseonika i nastaje u gornjim
slojevima atmosfere uz pomoć snažnog ultraljubičastog zračenja sa Sunca.
Nastajanje ozona da se najjednostavnije objasniti na sledeći način: zračenje
sunca razbija molekule “normalnog” kiseonika otpuštajući na taj način
slobodne atome, od kojih se neki vežu s drugim molekulima kiseonika i na
taj način nastaje ozon – O3. Čak 90 % ozona u atmosferi nastaje na opisani
način u stratosferi - i to na visini između 15 i 55 kilometara iznad Zemlje. Iz
tog razloga se i prostor ozona iznad Zemlje naziva – ozonski omotač – iako
u njemu ima vrlo malo ozona i njegova najveća koncentracija se nalazi tek
na visini od oko 20 – 25 km i iznosi oko 10 ppm (čini samo 0.001 posto
vazduha). Kako je ozon vrlo nestabilan molekul Sunce ne samo dag a stvara,
već ga i stalno razgrađuje stvarajući ponovo molekularni kiseonik i slobodne
atome kiseonika. Potrebno je reći da razlikujemo i tzv. prizemni ozon koji
nastaje u nižim slojevima atmosfere i on je najčešće sastavni deo gradskog
smoga i najčešće izaziva probleme disajnih organa kod ljudi i oštećenje na
biljkama – njega nazivamo još i zagađivač atmosfere.
Količina ozona u troposferi povećala se u zadnjih 50 godina dvostruko,
a samo u proteklih deset godina za deset posto, što je posledica emisija
štetnih gasova vozila i drugih antropogenih izvora. Troposferski ozon dolazi
u neposredan dodir sa živim organizmima i tu dolazi do izražaja njegova
razarajuća strana: snažno reaguje s drugim molekulama, u visokim
koncentracijama je toksičan, a može oštetiti površinsko tkivo biljaka i
životinja. Dokazan je štetan učinak ozona na prinos useva, rast šuma i
ljudsko zdravlje. Zbog svojih snažnih toksičnih svojstava u industriji on se
upotrebljava za pročišćavanje vode i vazduha i kao sredstvo za izbeljivanje.
Iako prizemni ozon upija nešto malo UV-B zračenja, njegov je učinak ipak
ograničen.
2. Oštećenje ozona
Naučnici su danas u potpunosti sigurni da je promena klime u stvari
posledica neodgovornih ljudskih delatnosti u atmosferi koje su uzrokovale i
oštećenje ozonskog omotača. Sva ta međudelovanja se najkraće mogu
nabrojiti kao: korišćenje i ispuštanje hemikalija u atmosferu što uzrokuje
globalno zagrevanje; oštećenje ozonskog omotača i uticaj na klimu Zemlje;
štetni uticaj globalnog zagrevanja na ozonski omotač. Bez stalne kontrole
stvari koje oštećuju ozonski omotač stanje bi za pedeset godina moglo biti i
do deset puta gore od sadašnjeg, a razna oboljenja zahvatila bi milijone ljudi,
predviđaju naučnici. Oštećenje ozonskog omotača obuhvatilo bi do 2050.
najmanje 50 posto površine srednjih širina severne hemisfere i 70 posto
površine srednjih širina južne hemisfere.#
2.1. Važnost ozonskog omotača
Najveća vrednost i važnost ozona je što upija ultraljubičasto (UV)
zračenje sa Sunca, sprečavajući na taj način da po život opasno UV zračenje
ne dođe do Zemlje i života na Zemlji. Upijajući većinu UV-B zraka sa Sunca
pre nego što dođu do Zemlje, ozonski omotač štiti našu planetu od štetnih
uticaja po život. Ko sve ugrožava ozonski omotač? Najčešće uništavamo
ozonski omotač ispuštajući postojane hemikalije koje sadrže hlor i brom,
koji onda sudeluju u složenim hemijskim reakcijama koje neminovno
dovode do uništenja ozonskog omotača. Od brojnih hemikalija koje je
stvorio čovek najviše ozon uništavaju:
hlorofluorokarboni (CFC) (sredstva za hlađenje, potisni plin u
sprejevima),
zatim nepotpuno halogenizirani hloroflorougljovodonici (HCFC),
ugljenikk-tetrahlorid i metil-kloroform, haloni (BFC) (aparati za
gašenje požara) pesticidi i drugi.
Ozonski omotač je naš nevidljivi štit od opasnog UV zračenja. Znali
smo da sunce prži i pre nego što smo saznali za oštećenje ozonskog sloja. Na
istanjavanje ozonskog omotača utiču mnogi činioci (vulkani, nuklearne
eksplozije, itd.), ali je ključni činilac nepovoljno delovanje
hlorofluorokarboni (CFC), koji dospeva u atmosferu nakon što ga čovek
koristi u nizu industrijskih proizvoda. Oni se u atmosferi zadržavaju
godinama i postepeno uništavaju ozon u ozonskom omotaču. Niske
temperature pojačavaju nepovoljni učinak CFC pa ozonski sloj u područjima
najnižih temperatura potpuno nestaje, odnosno u njemu nastaje rupa.
Ozonska rupa nastaje u području Južnog pola, a značajno istanjavanje
ozonskog omotača događa se iznad šireg područja Severnog pola pa je zbog
takvog istanjavanja u Kanadi UV zračenje zimi skoro jednako jako kao i leti.
visine iznad površine dokle se prostire atmosfera. Nešto kao veoma visoki
kvadar.
Kada bi sav ozon u toj zapremini kompresovali na temperaturi od 0
stepeni Celzijusa pod pritiskom od jedne atmosfere a zatim tu količinu
ozona raširili preko već pomenute površine 10 x 5 stepeni geografske širine i
dužine dobili bi sloj debljine oko 3.5 mm što odgovara vrednosti od 350
Dobsonovih jedinica za sloj ozona iznad Evrope. Prema podacima koje je
prezentovala NASA u aprilu ove godine, količina, vreme i pozicija
istanjenog sloja ozona se stalno menjaju. Ozonsko istanjenje je intenzivnije
iznad Južnog pola zbog nižih temperatura nego iznad Severnog pola. Veću
istanjenost na Južnom polu uzrokuju isključivo meteorološke pojave. Visoke
planine i dugačke obalne regije severne hemisfere su u interakciji sa
pokretima vetrova i tako kreiraju ogromne atmosferske vrtloge koji
pomeraju vazdušne mase u svom kretanju oko Zemlje. Ovi vrtložni talasi se
formiraju u troposferi (najnižem sloju atmosfere), gde proizvode zimske
oluje i dižu se u visinu prebacujući svoju energiju u stratosferu. Energija iz
ovakvih talasa zagreva stratosferu sprečavajući formiranje polarnih
stratosferskih oblaka koji su uslov za uništavanje ozonskog sloja pošto u sebi
nose "neprijateljske " supstance. Gubitak ozona iznad Arktika je bio najveći
tokom godina kada su ti talasi bili neuobičajeno slabi [1993, 1996].
Zaključak NASA-e posle izvesnog broja godina tokom kojih su vršenja
neprekidna merenja i osmatranja viših slojeva atmosfere je da zapravo
najveći uticaj na gubitak ozona imaju meteorološke pojave odnosno
stabilnost zagrejanosti vazduha iznad polova. još uvek se ne može sa
sigurnošću reći da li je glavni uzrok prirodna varijabilnost ili promena klime.
Smanjenje ozonskog omotača iznad Arktika iz osamdesetih godina prošlog
veka je pratilo i povećanje količine nivoa hlorina tako da je uzrok
najverovatnije bio hemijske prirode. Devedesetih se istanjivanje nastavilo ali
nije bilo povezano sa ovim supstancama već sa meteorološkim pojavama.
Procene NASA-inih stručnjaka se poklapaju sa prognozama Dr Farman-a da
će Montrealski protokol najverovatnije dovesti do normalizacije ozonskom
omotača do polovine ovog veka.
3.3. Stanje nad Evropom
Osim u svetu, oštečenjae ozonskog omatača je, nažalost, zabelaženo i na
našem području. Najnovije istanjenje ozonskog omotača iznad Evrope
posledica je snažne struje tropskog vazduha koji dolazi s ekvatora, gde je
ozonski omotač i inače tanji. Područje tankog ozona sad se prostire od juga
Španije do severa Nemačke, i ima stepen pokrivenosti ispod 250
Dobsonovih jedinica.
Problem je u tome što je to opasno blizu stanju koje se opisuje kao
ozonska rupa i koje je okarakterisano kao područje pokrivenosti ozonskim
slojem manjim od 200 Dobsonovih jedinica. Tanji ozon znači povećanje
količine štetnih Sunčevih i svemirskih zračenja, kojima su izloženi ljudi na
područjima gde se to istanjenje prostire. Srećom, takva istanjenja ne traju
duže od nedelju dana, a utešno je još i to što je to područje veliko tek koliko
i desetina ozonske rupe koja se prostire iznad Antarktika. Ipak, pri vedrim
danima to znači: više radijacije iz svemira.
Periodična istanjivanja ozona nisu ništa novo, no zabrinjava što su se
počela događati češće nego prethodnih godina. Ozonski omotač iznad
Europe posmatra se pomoću GOME-a (
Global Ozone Monitoring
Experiment)
, sastava montiranog na satelit ERS-2, koji ima ugrađen
spektrometar koji meri snagu ultraljubičastog zračenja na talasnim
dužinama
od
240
do
790
nanometara.
Na satelitskoj slici vidi se tamnoplavo područje koje predstavlja
istanjeni sloj ozona, a proteže se preko celog evropskog kontinenta. Tokom
proteklih pet godina, koliko traju posmatranja putem satelita ERS-2, takvih
istanjenja ozonskog omotača bilo je nekoliko, a za podobnija istraživanja
treba da prođe ukupno dvadeset godina da se prikupe podaci koji će dati
dovoljno informacija za čvršće naučne argumente o stanju ozonskog sloja
iznad Starog kontinenta.
Sateliti NASA-e utvrdili su da ukupan godišnji gubitak ozona u
stratosferi iznosi 0,26 posto. Severno od 35. stepena zemljine širine svakog
se proleća ozonski sloj istanji za tri do pet posto. Oko 45. stepena, gde se
nalazi i naša zemlja, ozonski se sloj u zimskome delu godine istanji za
otprilike devet posto.
3.4. Dodatne hemikalije
Čini se da četiri hemikalije koje se prodaju kao bezopasne za ozonski
atmosferski omotač ipak to nisu.
Sve više dokaza govori u prilog tome da ozonska rupa nad Antarktikom
ne zaceljuje kako se to očekivalo, pa će četiri hemikalije koje su nedavno
klasifikovane kao manje opasne za okolinu ipak biti zabranjene.
