Σε χαμηλό 10ετίας το επίπεδο του όζοντος πάνω από την Αρκτική

Σε χαμηλό 10ετίας έφτασαν τα επίπεδα του όζοντος πάνω από την Αρκτική τον Μάρτιο, γεγονός που προκάλεσε συναγερμό στην επιστημονική κοινότητα, καθώς δεν δικαιολογείται η αισθητή αύξηση της τρύπας του όζοντος, σε ένα χρονικό διάστημα, μάλιστα, που είθισται να παρουσιάζει τις υψηλότερες τιμές του.

Σύμφωνα με τις μετρήσεις των ερευνητών της NASA, η μικρότερη τιμή στα επίπεδα του όζοντος πάνω από την Αρκτική σημειώθηκε στις 12 Μαρτίου και ήταν στις 205 μονάδες Dobson.

Τέτοια χαμηλά επίπεδα είναι σπάνια, όμως δεν είναι πρωτοφανή. Παρόμοια χαμηλά επίπεδα όζοντος εμφανίστηκαν στην ανώτερη ατμόσφαιρα ή στη στρατόσφαιρα, το 1997 και το 2011. Συγκριτικά, η χαμηλότερη τιμή όζοντος Μαρτίου που παρατηρείται στην Αρκτική είναι συνήθως περίπου 240 μονάδες Dobson.

«Το φετινό χαμηλό Αρκτικό όζον συμβαίνει μία φορά ανά δεκαετία», δήλωσε ο Paul Newman, επικεφαλής επιστήμονας για τις Επιστήμες της Γης στο Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, στο Maryland. «Για τη γενική υγεία της στιβάδας του όζοντος, αυτό είναι ανησυχητικό, καθώς τα επίπεδα του όζοντος στην Αρκτική είναι συνήθως υψηλά κατά τη διάρκεια του Μαρτίου και του Απριλίου», τόνισε ο επιστήμονας της NASA.

Το όζον είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό μόριο που αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου που εμφανίζονται φυσικά σε μικρές ποσότητες. Το στρώμα του στρατοσφαιρικού όζοντος, περίπου 7 έως 25 μίλια πάνω από την επιφάνεια της Γης, είναι ένα αντηλιακό, μία ασπίδα που απορροφά την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία που μπορεί να βλάψει τα φυτά και τα ζώα και να επηρεάσει τους ανθρώπους προκαλώντας καταρράκτη, καρκίνο του δέρματος και κατασταλμένο ανοσοποιητικό σύστημα.

Η εξάντληση του όζοντος στην Αρκτική του Μαρτίου προκλήθηκε από ένα συνδυασμό παραγόντων που προέκυψαν λόγω ασυνήθιστα ασθενών γεγονότων, ενός ανώτερου ατμοσφαιρικού «κύματος» από το Δεκέμβριο έως τον Μάρτιο. Αυτά τα κύματα οδηγούν τις κινήσεις του αέρα μέσω της ανώτερης ατμόσφαιρας, όπως τα καιρικά συστήματα που βιώνουμε στην χαμηλότερη ατμόσφαιρα, αλλά είναι πολύ μεγαλύτερα σε κλίμακα.

Σε ένα τυπικό έτος, αυτά τα κύματα ταξιδεύουν προς τα πάνω από τη χαμηλότερη ατμόσφαιρα μεσαίου γεωγραφικού πλάτους για να διαταράξουν τους κυκλικούς ανέμους που περιστρέφονται γύρω από την Αρκτική. Όταν διαταράσσουν τους πολικούς ανέμους, κάνουν δύο πράγματα. Πρώτον, φέρνουν μαζί τους όζον από άλλα μέρη της στρατόσφαιρας, αναπληρώνοντας τη δεξαμενή πάνω από την Αρκτική.

«Σκεφτείτε το σαν να έχετε ένα κουτάλι κόκκινου χρώματος, χαμηλό όζον πάνω από τον Βόρειο Πόλο, σε ένα λευκό κουβά με χρώμα», είπε ο Newman. «Τα κύματα ανακατεύουν τη λευκή βαφή, μεταφέρουν υψηλότερες ποσότητες όζοντος στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, με την κόκκινη βαφή ή το χαμηλό όζον που περιέχεται στο ισχυρό ρεύμα εκτόξευσης γύρω από τον πόλο», πρόσθεσε ο επικεφαλής επιστήμονας της NASA.

Η ανάμιξη έχει ένα δεύτερο αποτέλεσμα, που είναι η θέρμανση του Αρκτικού αέρα. Στη συνέχεια, οι θερμότερες θερμοκρασίες καθιστούν τις συνθήκες δυσμενείς για το σχηματισμό πολικών στρατοσφαιρικών νεφών. Αυτά τα σύννεφα επιτρέπουν την απελευθέρωση χλωρίου για αντιδράσεις που καταστρέφουν το όζον. Το χλώριο και το βρώμιο που καταστρέφουν το όζον προέρχονται από χλωροφθοράνθρακες και αλογόνια, τις χημικώς δραστικές μορφές χλωρίου και βρωμίου που προέρχονται από τεχνητές ενώσεις που τώρα απαγορεύονται από το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ. Η ανάμιξη τερματίζει αυτήν την εξάντληση του όζοντος που οφείλεται σε χλώριο και βρώμιο.

Τον Δεκέμβριο του 2019 και τον Ιανουάριο έως τον Μάρτιο του 2020, τα γεγονότα των στρωματοσφαιρικών κυμάτων ήταν αδύναμα και δεν διέκοψαν τους πολικούς ανέμους. Έτσι, οι άνεμοι λειτουργούσαν σαν φράγμα, εμποδίζοντας το όζον από άλλα μέρη της ατμόσφαιρας να αναπληρώσει τα χαμηλά επίπεδα όζοντος πάνω από την Αρκτική. Επιπλέον, η στρατόσφαιρα παρέμεινε κρύα, οδηγώντας στο σχηματισμό πολικών στρατοσφαιρικών νεφών που επέτρεψαν στις χημικές αντιδράσεις να απελευθερώσουν αντιδραστικές μορφές χλωρίου και να προκαλέσουν εξάντληση του όζοντος.


«Δεν ξέρουμε από τι προκλήθηκε αυτή η κατάσταση και η δυναμική των κυμάτων ήταν αδύναμη φέτος», δήλωσε ο Newman. «Γνωρίζουμε όμως ότι αν δεν είχαμε σταματήσει να βάζουμε χλωροφθοράνθρακες στην ατμόσφαιρα λόγω του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ, η εξάντληση της Αρκτικής φέτος θα ήταν πολύ χειρότερη», πρόσθεσε.

Από το 2000, τα επίπεδα χλωροφθορανθράκων και άλλων ανθρωπογενών ουσιών που καταστρέφουν το όζον έχουν μειωθεί σημαντικά στην ατμόσφαιρα και συνεχίζουν να το κάνουν. Οι χλωροφθοράνθρακες είναι μακροχρόνιες ενώσεις που διαρκούν δεκαετίες και οι επιστήμονες αναμένουν ότι τα επίπεδα του στρατοσφαιρικού όζοντος θα ανακάμψουν στα επίπεδα του 1980 έως τα μέσα του αιώνα.

Οι ερευνητές της NASA προτιμούν τον όρο «εξάντληση» έναντι της Αρκτικής, καθώς παρά το χαμηλό ρεκόρ της στιβάδας του όζοντος φέτος, η απώλεια όζοντος είναι ακόμα πολύ μικρότερη από την ετήσια «τρύπα» του όζοντος που εμφανίζεται στην Ανταρκτική τον Σεπτέμβριο και τον Οκτώβριο κατά την άνοιξη του Νότιου Ημισφαιρίου. Για σύγκριση, τα επίπεδα όζοντος στην Ανταρκτική συνήθως πέφτουν σε περίπου 120 μονάδες Dobson!

Η NASA, μαζί με την Εθνική Ωκεάνια και την Ατμοσφαιρική Διοίκηση, παρακολουθεί το στρατοσφαιρικό όζον χρησιμοποιώντας δορυφόρους, όπως ο δορυφόρος Aura της NASA, ο δορυφόρος NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership και το κοινό πολικό δορυφορικό σύστημα NOAA-20 της NOAA. Το Microwave Limb Sounder πάνω στον δορυφόρο Aura εκτιμά επίσης τα στρατοσφαιρικά επίπεδα χλωρίου που καταστρέφουν το όζον.