Эффективность мер по защите озонового слоя впервые подтвердили экспериментально

Климатологи из NASA впервые экспериментально подтвердили эффективность Монреальского протокола, принятого в 1985 году для защиты озонового слоя в атмосфере Земли. С помощью прямых измерений химического состава атмосферы над Антарктидой удалось установить, что уменьшение концентрации галогенсодержащих газов приводит к снижению скорости роста озоновой дыры, пишут ученые в Geophysical Research Letters.

В 70-е годы XX века в атмосфере над Антарктидой впервые была обнаружена довольно большая озоновая дыра — область истощенного озонового слоя, которая с тех пор постоянно увеличивалась в размерах. Сейчас антарктическая озоновая дыра занимает около 20 миллионов квадратных километров. Наличие озоновых дыр в атмосфере приводит к увеличению потока ультрафиолетового излучения, попадающего на Землю, и опасно как для человека, так и для флоры и фауны Земли. Поэтому, чтобы восстановить озоновый слой или хотя бы замедлить рост озоновой дыры, в 1985 году был подписан Монреальский протокол, который регулирует выброс наиболее опасных для атмосферного озона веществ, в первую очередь хлорфторуглеродов и некоторых других галогенпроизводных углеводородов. Ученые из NASA уже отмечали, что в последние годы площадь озоновой дыры над Антарктидой сокращается, однако в первую очередь это связывали со значительным увеличением температуры в Южном полушарии Земли, при этом эффективность мер по снижению антропогенного влияния на озоновый слой экспериментально подтверждена не была.

Американским климатологам Сьюзан Стрэн (Susan E. Strahan) и Энн Дагласc (Anne R. Douglass) из NASA впервые удалось связать уменьшение размеров антарктической озоновой дыры с изменением химического состава атмосферы. Ученые проанализировали данные о химическом составе атмосферы над Антарктидой, полученные с помощью микроволнового сканирования атмосферного лимба. Такие измерения позволили получить информацию о концентрации в атмосфере озона (O₃), закиси азота (N₂O) и хлороводорода (HCl). По измерениям концентрации озона авторы работы определили степень истощения озонового слоя, а по отношению концентраций закиси азота и хлороводорода — падение относительного уровня хлорсодержащих газов в атмосфере. Чтобы снизить возможную ошибку, связанную с климатическими колебания, концентрации оценивались по усредненным значениям за три года.

Оказалось, что средний уровень хлороводорода атмосфере над Антарктидой с 2006 по 2015 год упал примерно на 220 триллионных долей. То есть в среднем за один год концентрация хлора уменьшалась примерно на 25 триллионных долей, что составляет около 0,8 процента.

В это же время наблюдалось и заметное снижение скорости уменьшения концентрации озона в атмосфере. Ученым удалось показать однозначную корреляцию между концентрациями хлороводорода и озона в атмосфере: с 2006 по 2010 год концентрация хлора и скорость истощения озонового слоя синхронно падали, после чего наблюдался период стабильной концентрации озона и хлора, а с 2013 концентрация хлора и скорость потери озона медленно росли, но тоже синхронно. Для подтверждения экспериментальных наблюдений, ученые также провели компьютерное моделирование подобной системы.

По словам авторов работы, их результаты однозначно говорят о том, что Монреальский протокол 1985 года эффективно работает, и именно снижение выбросов галогенсодержащих газов в атмосферу приводит к восстановлению озонового слоя в атмосфере Земли. Ученые отмечают, что время жизни галогенсодержащих газов, опасных для озонового слоя, составляет около 50 — 100 лет, поэтому не стоит ожидать полного исчезновения озоновой дыры над Антарктидой раньше 2060 года. 

Стоит отметить, что выброс не всех опасных для озонового слоя газов регламентирован Монреальским протоколом. В частности, недавно обнаружилось, что опасность представляют дихлорметан и дихлорэтан — вещества, которые образуются в результате работы легкой и пищевой промышленности.

Александр Дубов