Озоновая дыра была очень страшной, так что же с ней случилось?

Когда была обнаружена озоновая дыра, это стало мировой сенсацией. Тридцать лет спустя, что с ним стало?

13 января 2016 г.

Это была пустота, которая навсегда изменила общественное восприятие окружающей среды — растущее пятно настолько устрашающее, что оно мобилизовало целое поколение ученых и объединило мир для борьбы с угрозой нашей атмосфере. Но спустя 30 лет после открытия озоновая дыра уже не имеет того ужасающего оттенка, который был когда-то. Как изменился разговор и насколько опасна сегодня озоновая дыра?

Чтобы понять, нужно вернуться примерно на 250 лет назад. Ученые пытались изучать невидимое с самого начала науки, но первое реальное понимание земной атмосферы пришло в 1700-х годах. В 1776 году Антуан Лавуазье доказал, что кислород является химическим элементом, и он занял восьмое место в таблице Менделеева. Научная революция, подтолкнувшая к таким открытиям, как открытие Лавуазье, также привела к экспериментам с электричеством, которые привели к неприятному открытию: пропускание электричества через кислород вызывало странный, слегка резкий запах.

В 1830-х годах Христиан Фридрих Шёнбейн ввел термин «озон» для запаха, взяв за основу греческое слово озеин, что означает «пахнуть». В конце концов было обнаружено, что озон представляет собой газ, состоящий из трех атомов кислорода. Ученые начали предполагать, что это важный компонент атмосферы и даже что он способен поглощать солнечные лучи.

Пара французских ученых по имени Шарль Фабри и Анри Бюиссон использовали интерферометр, чтобы сделать самые точные измерения озона в атмосфере в 1913 году. Они обнаружили, что озон собирается в слое в стратосфере, примерно на высоте от 12 до 18 миль над поверхностью. и поглощает ультрафиолет.

Поскольку он блокирует попадание некоторой части излучения на поверхность Земли, озон обеспечивает критическую защиту от палящих солнечных лучей. Если бы в атмосфере не было озона, пишет НАСА, «интенсивные ультрафиолетовые лучи Солнца стерилизовали бы поверхность Земли». За прошедшие годы ученые узнали, что этот слой чрезвычайно тонкий, что он меняется в течение дня и сезона и имеет разную концентрацию в разных районах.

Даже когда исследователи начали изучать уровни озона с течением времени, они начали думать о том, может ли он истощаться. К 1970-м годам они задались вопросом, как выбросы таких вещей, как сверхзвуковые самолеты и космические челноки, которые выбрасывают выхлопные газы прямо в стратосферу, могут влиять на газы на такой высоте.

Но оказалось, что инверсионные следы не были злейшим врагом озонового слоя — реальная опасность заключалась в таких вещах, как бутылки с лаком для волос и банки с кремом для бритья. В 1974 году исторический документ показал, что хлорфторуглероды (ХФУ), используемые в распылителях, разрушают атмосферный озон. Это открытие принесло Полу Крутцену, Марио Молине и Ф. Шервуду Роуленду Нобелевскую премию, и все взоры обратились на невидимый слой, окружающий Землю.

Но то, что они обнаружили, потрясло даже ученых, убежденных в том, что фреоны разрушают озоновый слой. Ричард Фарман, атмосферный ученый, который десятилетиями ежегодно собирал данные в Антарктиде, подумал, что его инструменты сломались, когда они начали показывать резкие падения озона над континентом. Это было не так: озоновый слой был поврежден больше, чем ученые могли себе представить до того, как Фарман обнаружил дыру.

Когда слухи об озоновой дыре просочились в СМИ, это стало не чем иным, как мировой сенсацией. Ученые изо всех сил пытались понять химические процессы, происходящие за дырой, поскольку общественность выражала опасения за благополучие ученых на Южном полюсе, предполагая, что во время изучения дыры они будут подвергаться воздействию ультрафиолетовых лучей, которые могут ослепить их и получить ужасные солнечные ожоги.

Слухи о слепых овцах — считалось, что повышенная радиация вызывает катаракту — и увеличение числа случаев рака кожи вызвали общественный страх. «Это как СПИД с неба», — сказал перепуганный защитник окружающей среды сотрудникам Newsweek. Частично подпитываемые опасениями по поводу увеличения озоновой дыры, 24 страны подписали Монреальский протокол, ограничивающий использование ХФУ в 1987 году.

В наши дни ученые гораздо больше знают об озоновой дыре. Они знают, что это сезонное явление, которое возникает весной в Антарктиде, когда погода нагревается и усиливаются реакции между фреонами и озоном. По мере того, как во время антарктической зимы погода охлаждается, дыра постепенно восстанавливается до следующего года. И антарктическая озоновая дыра не единственная. «Мини-дыра» была замечена над Тибетом в 2003 году, а в 2005 году ученые подтвердили, что Арктика истончается настолько сильно, что ее можно считать дырой.

Каждый год во время сезона озоновых дыр ученые со всего мира отслеживают истощение озона над Антарктидой с помощью воздушных шаров, спутников и компьютерных моделей. Они обнаружили, что озоновая дыра на самом деле становится меньше: по оценкам ученых, если бы Монреальский протокол никогда не был реализован, дыра увеличилась бы на 40 процентов к 2013 году. Вместо этого ожидается, что дыра полностью заживет к 2050 году.

Поскольку дыра открывается и закрывается и подвержена годовым колебаниям, моделям воздушных потоков и другой атмосферной динамике, ее может быть трудно удержать в общественном сознании.

Брайан Джонсон — химик-исследователь Национального управления океанических и атмосферных исследований, который из года в год помогает следить за озоновой дырой. Он говорит, что озабоченность общественности по поводу окружающей среды сместилась с дыры на то, как двуокись углерода влияет на окружающую среду. «У проблем с атмосферой есть три этапа, — говорит он. «Сначала были кислотные дожди. Тогда это была озоновая дыра. Теперь это парниковые газы, такие как CO2».

Вполне логично, что по мере того, как ХФУ постепенно исчезают из атмосферы — процесс, который может занять от 50 до 100 лет, — возникают и опасения по поводу их воздействия на окружающую среду. Но у более низкого профиля дыры есть и обратная сторона: история успеха может сделать общественность более благодушной в отношении других атмосферных чрезвычайных ситуаций, таких как изменение климата.

Именно страх перед разрушением озонового слоя привел к одной из крупнейших побед в области защиты окружающей среды за последнее время. Но хотя легко понять, почему слепые овцы — это плохо, постепенные изменения, подобные тем, которые связаны с выбросами CO2, труднее количественно оценить (и опасаться). Кроме того, общественность может предположить, что, поскольку проблема озоновой дыры была «решена» так быстро, будет так же легко решить гораздо более сложную, медленно развивающуюся проблему изменения климата.

Тем не менее, такие исследователи, как Джонсон, рассматривают мировую мобилизацию вокруг озоновой дыры как маяк надежды в порой мрачном для науки климате. «Озоновая дыра становится лучше, и она будет становиться лучше», — говорит Джонсон. Не каждый день научная страшилка имеет счастливый конец.

Эрин Блейкмор — журналист из Боулдера, штат Колорадо. Ее работы появлялись в таких изданиях, как Вашингтон пост, ВРЕМЯ, умственная_нить, Популярная наука а также Ежедневно. Узнайте больше на erinblakemore.com.