Klimata pārmaiņas apdraud Arktiku: redzams krass ozona zudums!

Klimata pārmaiņas apdraud Arktiku: redzams krass ozona zudums!

Klimata pārmaiņu ietekme uz Arktiku ir satraucoša. Pēdējās desmitgadēs temperatūra šajā jutīgajā zonā ir paaugstinājusies aptuveni četras reizes ātrāk nekā vidēji pasaulē. Tam ir nopietnas sekas uz ozona slāni un reģionālo klimatu. Eksperti no Gētes universitātes un Karlsrūes Tehnoloģiju institūta (KIT) koordinē ASCCI (Arctic Springtime Chemistry-Climate Investigations) kampaņas izpētes lidojumus, lai izpētītu ozona, ūdens tvaiku un klimata pārmaiņu mijiedarbību Arktikā. Mērījumos galvenā uzmanība pievērsta pavasara mēnešiem, kam raksturīga stratosfēras ozona slāņa noārdīšanās, īpaši augstumā no 5 līdz 15 kilometriem.

Profesors Björn-Martin Sinnhuber un profesors Andreas Engel vada kampaņu. Pašreizējo ziemu Arktikā raksturo manāmi auksti apstākļi stratosfērā, kas potenciāli var izraisīt ievērojamu ozona noārdīšanos. Lai gan ozona slāni noārdošo vielu, piemēram, hlorfluorogļūdeņražu (CFC) koncentrācija samazinās, šo vielu noārdīšanās ir ilgstošs process, kas vēl nav pilnībā pabeigts. Mērījumi dokumentē kaitīgu ķīmisko vielu klātbūtni, kas noārda ozonu, un pētījumi arī ļauj gūt ieskatu gaisa piesārņotāju transportēšanā uz Arktiku, kas darbojas kā īslaicīgas siltumnīcefekta gāzes.

Ozona zudums Arktikā

Pēdējo divu desmitgažu laikā ozona līmenis stratosfēras lejasdaļā ir strauji samazinājies ziemas beigās un pavasarī. Ķīmiskās reakcijas ar hlora un broma radikāļiem ir galvenie šī ozona zuduma cēloņi. Lai gan ozona slāņa noārdīšanās Antarktīdā izrādījās ārkārtīgi smaga – ozona līmenis tur deviņdesmitajos gados bija par aptuveni 100 Dobsona vienībām (DU) zemāks par vidējo rādītāju 1970.–1982. gadā, zaudējumi, salīdzinot ar Arktiku, vidēji ir aptuveni 50 DU. Salīdzinot ar 100 DU augstākām sākotnējām vērtībām, zudumi ir ievērojami, taču Arktikā nav ozona cauruma un līdz ar to nav būtiskas ozona noārdīšanās noteiktos augstumos.

Ozona iznīcināšanas atšķirības starp Antarktīdu un Arktiku galvenokārt ir saistītas ar dažādiem klimatiskajiem apstākļiem. Lai gan Antarktīdai ir raksturīga gandrīz apļveida forma un spēcīga izolācija, neregulārais zemes un jūras sadalījums un spēcīgāka atmosfēras dinamika Arktikā nodrošina biežāku siltāka, ar ozonu bagāta gaisa apmaiņu. Šis apstāklis ​​arī izraisa Arktikas polārā virpuļa nestabilitāti un retāku, bet dramatiskāku polāro stratosfēras mākoņu (PSC) rašanos.

Ilgtermiņa prognozes un riski

Pētījumi liecina, ka klimata pārmaiņas un ar tām saistītās izmaiņas varētu vēl vairāk negatīvi ietekmēt ozona līmeni Arktikā. Drastisko seku piemērs ir rekordlielais ozona zudums, kas tika dokumentēts ekspedīcijas “Mosaic” laikā 2020. gada pavasarī. Šajā periodā tika iznīcināti aptuveni 95% ozona ozona maksimuma un ozona slāņa biezums tika samazināts par vairāk nekā pusi. Profesors Markuss Rekss no Alfrēda Vegenera institūta (AWI) skaidro, ka klimata pārmaiņas ir tieši veicinājušas šo milzīgo ozona zudumu. Prognozes liecina, ka šī tendence varētu turpināties līdz 21. gadsimta beigām, ja globālās emisijas netiks kontrolētas.

Ietekme ir nozīmīga, jo īpaši Eiropā, Ziemeļamerikā un Āzijā, kur paaugstināts UV starojums var palielināt ādas vēža un saules apdegumu risku. Neskatoties uz to, ka 1987. gada Monreālas protokols palīdzēja samazināt ozona slāni noārdošo vielu, piemēram, CFC, daudzumu, progress cīņā pret ozona slāni joprojām ir kritisks. Halogenētā gāze, kas veicina globālo sasilšanu, vienlaikus izraisa atdzišanu stratosfēras augstākajos gaisa slāņos, radot paradoksālus efektus.

Arktikā HALO pētniecības lidmašīna, kas atrodas Kirunā, Zviedrijā, darbosies līdz aprīlim, lai izprastu halogenētās gāzes ietekmi uz ozona slāni. Šo kopīgo iniciatīvu atbalsta vairākas institūcijas, tostarp Jülich pētniecības centrs un Vācijas Aviācijas un kosmosa centrs (DLR). Šī pētījuma rezultāti ir būtiski, lai izstrādātu piemērotus līdzekļus ozona slāņa samazināšanai Arktikā un novērtētu cilvēka darbības ilgtermiņa ietekmi uz vidi. CFC koncentrācija polārajā virpulī kopš 2000. gada ir samazinājusies līdz 90% no maksimālās, sniedzot nelielu cerības mirdzumu, ka situācija varētu uzlaboties ilgtermiņā, ja emisijas tiks krasi samazinātas.