ДО МІЖНАРОДНОГО ДНЯ ОХОРОНИ ОЗОНОВОГО ШАРУ

16 вересня Генеральна Асамблея ООН проголосила Міжнародним днем захисту озонового шару. Цей день відзначається з 1995 року у пам’ять про підписання Монреальського протоколу щодо необхідності збереження озонового шару, який фільтрує сонячне проміння і попереджує шкідливий вплив ультрафіолету на поверхню Землі, тим самим зберігаючи життя на планеті.

Озоновий шар – це шар атмосфери (стратосфери), в межах якого концентрація озону удесятеро вища, ніж біля поверхні Землі. Озоновий шар відкрили у 1913 році Шарль Фабрі та Анрі Буїсон. У 20-х роках ХХ сторіччя вивченням його займався Гордон Добсон. Дослідник встановив світову мережу нагляду за озоновим шаром, яка працює з 1928 року і досі.

Життя на Землі було б зовсім іншим, якби її не захищав тонкий триміліметровий озоновий шар. Якщо озоновий шар зникне, то життя, якщо і збережеться, то тільки глибоко під водою в Світовому океані або під землею.

Виснаження озонового шару призводить до збільшення кількості УФ-випромінювання, що досягає Землі. Це, в свою чергу, має згубні наслідки для живих організмів.

Вважається, що частка галогенового шляху розпаду стратосферного озону збільшилася в результаті діяльності людини, що призвело до виникнення озонових дір.

Україна у 1985 році підписала, а наступного року ратифікувала Віденську конвенцію, а 20 вересня 1988 року приєдналася до Монреальського протоколу. Міжнародний день охорони озонового шару Землі проголошений Генеральною асамблеєю ООН в 1994 році і відзначається в пам'ять про день підписання Монреальського протоколу.

Основна кількість озону зосереджена на висоті 20-55 кмнад поверхнею Землі, максимальна його концентрація – на висоті 5-18 км. Озон утворюється в стратосфері із двохатомного кисню, що поглинає “жорстке” короткохвильове ультрафіолетове випромінювання. Таким чином озон обмежує проходження ультрафіолету і не пропускає його короткохвильову частину, у разі проникнення якої життя на Землі у сучасній білковій формі було б неможливим. При проникненні цієї складової сонячного спектру до земної поверхні почастішають опіки шкіри, сітківки ока, розвиток злоякісних пухлин, будуть руйнуватись молекули ДНК та кров’яні тільця, пригнічуватиметься фотосинтез у рослин. У разі збільшення інтенсивності “жорсткого” ультрафіолету може загинути планктон у поверхневому шарі води, який є основою харчових ланцюжків усіх морських екосистем. Таким чином, озон є своєрідним захисним екраном для всього живого на Землі.

Атмосферний озон вважається також найбільш важливим енергетичним складником стратосфери. Завдяки поглинанню сонячної енергії підтримується баланс температури в стратосфері, баричне поле, режим вітрів.

Цікаво знати, що озоновий шар в стратосфері Землі з’явився “на світанку” її геологічної історії завдяки поступовому накопиченню кисню внаслідок процесу фотосинтезу мікроскопічними морськими водоростями. Коли вміст кисню в атмосфері досяг 10% від сучасного, сформувався озоновий шар, і життя змогло “вийти” з моря на суходіл (до цього поверхня суші була стерилізована короткохвильовою частиною ультрафіолету).

У 1985 році фахівці з Британської антарктичної служби повідомили про зменшення на 40% вмісту озону в атмосфері над станцією Халлі-Бей в Антарктиді за період з 1977 по 1984 роки. Незабаром цей факт підтвердили й інші дослідники, які довели, що область зниженого вмісту озону виходить за межі Антарктиди і за висотою охоплює шар від 12 до24 км, тобто значну частину нижньої стратосфери. Площа “діри” з року в рік збільшується і сьогодні вже перевищує площу материка.

На початку 80-х років за вимірюваннями із супутника «Німбус-7» аналогічна «діра», виявлена в Арктиці, охоплювала меншу площу, зниження вмісту в ній було близько 9%. У середньому в стратосфері Землі вміст озону зменшився на 5% за період з з 1979 по 1990 роки.

За даними екологічного відділу ООН і Всесвітньої метеорологічної ради, ознаки руйнування озонового шару спостерігаються над Північною Америкою, частиною Південної Америки, Європою, країнами колишнього СРСР, Австралією, Новою Зеландією.

Було висунуто кілька гіпотез щодо пояснення виникнення озонових “дірок”.

Згідно з першою гіпотезою, причиною руйнування озону є його хімічні реакції з іншими сполуками у стратосфері. Так, хлор сприяє розпаду озону. Хлор вивільняється з хлорфторвуглеців – інертних сполук, що використовуються як холодоагенти у кондиціонерах і холодильниках, як хімічні агенти для виробництва пінопластів. Учені обчислили, що за тривалий час перебування у стратосфері кожен атом хлору знищує 100 тис. молекул озону, внаслідок чого до земної поверхні проходить стільки ж ультрафіолетових фотонів. Бром, що вивільняється з метилброміду (засіб використовується у сільському господарстві для боротьби зі шкідниками в грунті), також руйнує озон, причому у більш високих шарах стратосфери, ніж фреони. До цієї руйнівної сили додається дія нітросполук, азотних добрив, ядерні вибухи (найбільша небезпека виникає при вибухах нейтронних бомб).

Особливо інтенсивно руйнування озону відбувається в умовах низьких температур повітря.

За другою гіпотезою, витончення озонового шару пов’язане із зменшенням кількості кисню у стратосфері внаслідок запуску космічних кораблів та польотів реактивних літаків. Вчені припускають, що регулярні польоти упродовж року 500 надзвукових транспортних літаків на висоті максимального вмісту озону здатні зменшити його загальний вміст удвічі. Цей же негативний ефект може бути створений при запуску упродовж року 85 космічних ракет.

Згідно з третьою гіпотезою, процес утворення “озонових дірок” значною мірою природний і не пов’язаний винятково із техногенною діяльністю людства. Зокрема, внаслідок змін атмосферної циркуляції, потоки повітря над Антарктидою спрямувалися вверх, в результаті чого атмосферне повітря, збагачене озоном, заміщувалось повітрям з нижнього шару тропосфери, де озону зазвичай небагато.

У зв’язку з надзвичайною важливістю проблеми, у 1975 році Всесвітня метеорологічна організація прийняла проект “Глобального вивчення і моніторингу озону”. Проект підтримала Міжнародна комісія з атмосферного озону. У 1977 році за ініціативи ЮНЕП прийнято “Світовий план дій щодо озонового шару”. Першим міжнародним договором стала Віденська конвенція про охорону озонового шару, яка вступила в дію 22 вересня 1988 року. Цей міжнародно-правовий документ зобов’язує держави-учасниці проводити систематичні спостереження за хімічними та фізичними процесами, що можуть впливати на озоновий шар, за впливом змін стану озонового шару на здоров’я людини.

У 1987 році у Монреалі підписано міжнародну Угоду про зменшення та подальшу відмову від виробництва речовин, що руйнують озоновий шар. Договір набув чинності 1 січня 1989 року. У подальшому (в 1989-1999 роках) було проведено ще вісім зустрічей, на яких приймались доповнення до договору. Реалізація Віденської конвенції та Монреальського протоколу успішно виконується. Використання речовин, які руйнують озоновий шар, скорочувалось навіть швидше, ніж передбачувалось у документах. Але на жаль, тривалість збереження цих речовин значна, і, за прогнозами вчених, очікувати повного відновлення озонового шару слід не раніше 2050 року.