Sada već davne 1985. godine, u časopisu Nature je objavljen rad u kojem je opisano ekstenzivno oštećenje ozonskog sloja nad Antarktikom. U studiji su objedinjeni podaci britanskih znanstvenika prikupljeni tijekom opsežnog istraživanja Zemljine stratosfere iznad Južne hemisfere. Stanjeni sloj ozona nad Antarktikom tada je po prvi puta nazvan ozonskom rupom.

Priča o ozonskoj rupi zapravo započinje početkom prošlog stoljeća s pokretanjem industrijske proizvodnje plinovitih halogeniranih ugljikovodika, poznatih pod trgovačkim nazivima freoni i haloni. Njihova široka primjena u rashladnim uređajima, otapalima, pesticidima, protupožarnim smjesama, ljepilima, plastifikatorima i nizu drugih industrijskih procesa, dovela je do masovne proizvodnje ovih spojeva. Nekoliko desetljeća plinoviti halogenirani ugljikovodici u velikoj mjeri su ispuštani u okoliš bez ikakve sumnje u njihovu štetnost. Godine 1974., laboratorijska istraživanja kemičara Maria Moline i Sherwooda Rowlanda dovela su do pretpostavke da bi se freoni i haloni mogli nakupljati u gornjim slojevima atmosfere te utjecati na razgradnju molekula ozona. Tijekom idućih nekoliko godina opsežnim terenskim istraživanjima dokazano je štetno djelovanje freona i halona na ozonski sloj, što je u konačnici dovelo do potpisivanja Montrealskog sporazuma u kojem su se zemlje potpisnice obvezale na smanjenje uporabe freona za 50%. Daljnjim revizijama protokola zatražena je potpuna zabrana upotrebe većine halogeniranih ugljikovodika. Do danas je 197 zemalja potpisalo Montrealski sporazum.

Unatoč smanjenju emisije halogeniranih ugljikovodika rezultati mjerenja površine Antarktičke ozonske rupe tijekom proteklih desetljeća nisu budili optimizam. Uz određena odstupanja, podaci su jasno pokazivali trend porasta površine ozonske rupe, od svega 0,1 milijuna km² 1979. godine, pa sve do 25,6 milijuna km² 2015. godine. Ovaj trend objašnjavan je sporom migracijom halogeniranih ugljikovodika u više slojeve atmosfere i činjenicom da ostaju aktivni i do nekoliko desetljeća nakon oslobađanja. Međutim, saznanja objavljena u ovogodišnjem lipanjskom izdanju časopisa Science upućuju na novi rasplet priče o ozonskoj rupi. Naime, poznato je da se reakcija razgradnje ozona u prisustvu halogeniranih ugljikovodika događa uz pomoć sunčeve svijetlosti. Ovi uvjeti na Antarktici se pojavljuju krajem kolovoza, kada Antarktika izlazi iz svoje polarne noći. Pod utjecajem sunčevih zraka molekule ozona počinju se raspadati, a rupa se ubrzano formira da bi početkom listopada dosegla svoj maksimum. Kako bi dobili jasniju sliku o utjecaju halogeniranih ugljikovodika na dinamiku nastajanja ozonske rupe, znanstvenici su pokušali analizirati podatke o količini ovih opasnih spojeva nad Antarktikom u prvoj polovici rujna, kada se rupa tek počinje formirati, a kemijske reakcije u kojima sudjeluju halogenirani ugljikovodici znatno manje variraju. Istraživanja su provedena uz pomoć meteoroloških balona i satelita u periodu od 2000. do 2015. godine. Osim podataka o količini halogeniranih ugljikovodika, bilježeni su i drugi parametri zaslužni za formiranje ozonske rupe kao što su temperatura, vjetar i količina sumpornog dioksida nastalog vulkanskim erupcijama. Analizom podataka utvrđeno je da se ukupna površina ozonske rupe nad Antarktikom u razdoblju od 2000. do 2015. smanjila za više od 4 milijuna km²! Potencijalni trojanski konj među podacima bila je veličina ozonske rupe izmjerena 2015. godine koja je gotovo dosegnula rekordnu vrijednost iz 2000. Međutim, dodatnom analizom podataka utvrđeno je da je uzrok ove amplitude erupcija Čileanskog vulkana Calbuco iz travnja iste godine kada je u atmosferu izbačena golema količina sitnih čestica. To je povećalo ukupnu količinu stratosfernih oblaka nad Antarktikom, te pogodovalo širenju ozonske rupe. Bez obzira na povremene vulkanske erupcije, računalni modeli temeljeni na podacima predmetne studije predviđaju potpunu razgradnju atmosferskih halogeniranih ugljikovodika i konačno zatvaranje Antarktičke ozonske rupe do polovice 21. stoljeća.

U svijetlu najnovijih otkrića primjer Montrealskog sporazuma putokaz je za rješavanje globalnih okolišnih problema. Uvažavanjem znanstvenih činjenica i donošenjem zajedničkih odluka, ponekad i nauštrb ekonomskog rasta, mnogi otvoreni okolišni problemi mogu se početi zatvarati slično kao i ozonska rupa nad Antarktikom.

Tekst i fotografije: Patrik Krstinić prof biol.

Slika 2. Industrijski proizvedeni plinoviti halogenirani ugljikovodici razgrađuju se visoko u atmosferi pod utjecajem sunčevog zračenja, a nastali slobodni radikali (fluor, brom, klor) vežu se za molekule ozona što uzrokuje njihov raspad. Jedan halogeni radikal može razoriti 100 000 molekula ozona prije nego što se spusti u niže slojeve atmosfere. Zbog stanjenog ozonskog omotača više štetnog UV-B zračenja stiže na Zemlju i oštećuje stanice živih organizama.