Zmiany klimatyczne zagrażają Arktyce: drastyczna utrata ozonu w zasięgu wzroku!

Zmiany klimatyczne zagrażają Arktyce: drastyczna utrata ozonu w zasięgu wzroku!

Skutki zmian klimatycznych dla Arktyki są alarmujące. W ostatnich dziesięcioleciach temperatury w tym wrażliwym obszarze rosły około cztery razy szybciej niż średnia światowa. Ma to poważne konsekwencje dla warstwy ozonowej i regionalnego klimatu. Eksperci z Uniwersytetu Goethego i Instytutu Technologii w Karlsruhe (KIT) koordynują loty badawcze w ramach kampanii ASCCI (Arctic Springtime Chemistry-Climate Investigations), których celem jest zbadanie interakcji między ozonem, parą wodną i zmianami klimatycznymi w Arktyce. Pomiary skupiają się na miesiącach wiosennych, które charakteryzują się ubytkiem ozonu stratosferycznego, zwłaszcza na wysokościach od 5 do 15 kilometrów.

Kampanię prowadzą profesor Björn-Martin Sinnhuber i profesor Andreas Engel. Obecna zima w Arktyce charakteryzuje się zauważalnie zimnymi warunkami w stratosferze, co może potencjalnie prowadzić do znacznego zubożenia warstwy ozonowej. Chociaż stężenia substancji zubożających warstwę ozonową, takich jak chlorofluorowęglowodory (CFC), maleją, degradacja tych substancji jest długotrwałym procesem, który nie został jeszcze całkowicie zakończony. Pomiary dokumentują obecność szkodliwych substancji chemicznych zubożających ozon, a badania prowadzą również do wglądu w transport substancji zanieczyszczających powietrze do Arktyki, które działają jak krótkotrwałe gazy cieplarniane.

Utrata ozonu w Arktyce

W ciągu ostatnich dwudziestu lat późną zimą i wiosną poziom ozonu w dolnej stratosferze gwałtownie spadł. Główną przyczyną utraty ozonu są reakcje chemiczne z rodnikami chloru i bromu. Podczas gdy zubożenie warstwy ozonowej na Antarktydzie okazało się niezwykle poważne – poziom ozonu w latach 90. XX wieku wynosił tam około 100 jednostek Dobsona (DU) poniżej średniej z lat 1970–1982 – strata w stosunku do średniej Arktyki wynosiła około 50 DU. W porównaniu z wyższymi wartościami początkowymi o 100 DU, strata jest znacząca, ale w Arktyce nie ma dziury ozonowej, a zatem nie ma znaczącego zubożenia ozonu na pewnych wysokościach.

Różnice w niszczeniu ozonu pomiędzy Antarktydą a Arktyką wynikają głównie z odmiennych warunków klimatycznych. Podczas gdy Antarktyda charakteryzuje się niemal okrągłym kształtem i silną izolacją, nieregularne rozmieszczenie lądów i mórz oraz silniejsza dynamika atmosfery w Arktyce zapewniają częstszą wymianę cieplejszego, bogatego w ozon powietrza. Okoliczność ta prowadzi również do niestabilności arktycznego wiru polarnego i rzadszego, ale bardziej dramatycznego występowania polarnych chmur stratosferycznych (PSC).

Długoterminowe prognozy i ryzyka

Badania pokazują, że zmiana klimatu i związane z nią zmiany mogą jeszcze bardziej negatywnie wpłynąć na poziom ozonu w Arktyce. Przykładem drastycznych konsekwencji jest rekordowy ubytek ozonu, który udokumentowano podczas wyprawy „Mozaika” wiosną 2020 roku. W tym okresie zniszczone zostało około 95% ozonu w maksimum ozonowym, a grubość warstwy ozonowej zmniejszyła się o ponad połowę. Profesor Markus Rex z Instytutu Alfreda Wegenera (AWI) wyjaśnia, że ​​zmiany klimatyczne bezpośrednio przyczyniły się do tej ogromnej utraty ozonu. Prognozy pokazują, że jeśli globalne emisje będą nadal niekontrolowane, tendencja ta może się utrzymać do końca XXI wieku.

Konsekwencje są znaczące, szczególnie dla Europy, Ameryki Północnej i Azji, gdzie zwiększone promieniowanie UV może zwiększać ryzyko raka skóry i oparzeń słonecznych. Pomimo faktu, że Protokół Montrealski z 1987 r. pomógł w ograniczeniu substancji zubożających warstwę ozonową, takich jak CFC, postęp w walce ze zubożaniem warstwy ozonowej pozostaje krytyczny. Gaz halogenowany, który przyczynia się do globalnego ocieplenia, powoduje jednocześnie ochłodzenie wyższych warstw powietrza stratosfery, wywołując paradoksalne efekty.

W Arktyce samolot badawczy HALO stacjonujący w Kirunie w Szwecji będzie latał do kwietnia, aby poznać wpływ gazu chlorowcowanego na warstwę ozonową. Tę wspólną inicjatywę wspiera kilka instytucji, w tym Centrum Badawcze w Jülich i Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR). Wyniki tych badań są niezbędne do opracowania odpowiednich środków łagodzących zubożenie warstwy ozonowej w Arktyce oraz do oceny długoterminowego wpływu działalności człowieka na środowisko. Stężenia CFC w wirze polarnym spadły do ​​90% wartości maksymalnej od 2000 r., co daje niewielki promyk nadziei, że w dłuższej perspektywie sytuacja może się poprawić, jeśli emisje zostaną drastycznie ograniczone.