Narušování ozónové vrstvy

Narušování ozónové vrstvy patří mezi problémy zasahující celou planetu. V souvislosti s prouděním vzduchu se však projevuje v různých částech světa a s odlišnou silou. Čeho je následkem a proč?

Narušování ozónové vrstvy stejně jako skleníkový jev souvisí s mechanismem, jehož přirozený výsledek představuje jeden z nejzásadnějších principů napomáhajících udržet život v té podobě, jak ho známe na naši planetě už více než miliardu let.

Jako část slunečního záření, jemuž je Země vystavena, proudí ze Slunce též ultrafialové (UV) záření. Je to záření, jehož kratší vlnové délky (180-300nm) jsou pro život nebezpečné. Toto záření dopadá na svrchní vrstvy atmosféry a ve výškách 15-40km nad povrchem (ve stratosféře) se poprvé setkává s molekulami kyslíku. Energie tohoto záření (okolo 200 nm) rozbíjí dvouatomové molekuly kyslíku na jednotlivé atomy. Ty jsou vysoce reaktivní a reaguji s jinými dvouatomovými molekulami kyslíku a tvoří molekulu tříatomovou - ozón. Energie ultrafialového záření s vlnovou délkou větší (okolo 250-300nm) naopak ozón zase rozkládá. Tento proces je v rovnováze a záření, jehož energie se takto v reakcích kyslíku a ozónu "spotřebuje" (přemění na teplo) nemůže dopadat ve velkých kvantech na povrch země a poškozovat živé organismy. Oblasti, ve výškách okolo 25 km nad zemským povrchem říkáme ozónová vrstva. V tak značných výškách je však atmosféra velmi řídká a molekuly ozónu jsou značně rozptýleny. Mocnost této vrstvy je tedy ve skutečnosti vlastně mizivá. Kdyby byl všechen ozón soustředěn do jedné kompaktní vrstvy na povrchu Země, vznikla by slupka o síle pouhé 3mm
koncentrovaného ozónu.

Některé látky, které jsou produkovány v přirozených procesech, ale zejména řada látek, které vyrábí člověk, se postupně dostávají do vyšších vrstev atmosféry - do stratosféry - a mají tu vlastnost, že rozkládají ozón. Jejich nebezpečí tkví právě v tom, že ve ztenčené vrstvě ozónu je zachyceno méně ultrafialového záření, které pak může pronikat na zemský povrch. Vysoké dávky UV záření tlumí fotosyntézu, mohou poškozovat citlivé buňky sítnice oka, zvyšují riziko rakoviny kůže apod.

Mezi látky, které mají největší vliv na poškozování ozónu patří především tzv. freony (chlorované a fluorované uhlovodíky - CFC). Zejména atomy chlóru (ale do jisté míry i bromu a fluoru) dychtivě reagují s ozónem a po několika reakčních "krocích" se opět uvolňují.

Jejich nebezpečí tkví tedy v tom, že jeden atom chlóru může poškodit až několik desítek tisíc molekul ozónu.

Freony jsou jinak velmi výhodné látky. Jsou netoxické, velmi stálé, vyhovují i svou těkavostí. Pro tyto ideální vlastnosti jsou těžko nahraditelné jinými látkami v mnoha odvětvích průmyslu. Užívají se jako chladiva, nosiče aerosolů ve sprejích, jako expanzní plyny v izolačních pěnách (CFC-11, CFC-12, CFC-22), nebo jako rozpouštědla na čištění kontaktů v elektronice (CFC 113).

K největšímu úbytku ozónu ve stratosféře dochází již po několik let nad jižním pólem - nad Antarktidou. Lokální "ozónové díry" se však objevují dočasně též nad některými hustě obydlenými oblastmi. Vznik "ozónových děr" není jednoduché vysvětlit. Na rozdíl od možnosti sledovat změny teploty a koncentraci skleníkových plynů až několik set tisíc let nazpět (především analýzou ledu v antarktických a grónských ledovcích), je retrospektivní analýza koncentrace stratosférického ozónu zatím nemožná. A tak naše hodnověrné záznamy nejdou dále než do poloviny 80. let našeho století.

Poslední výzkumy a matematické modely ukazují, že i při splnění požadavků Montrealského protokolu bude koncentrace ozónu ubývat ještě v prvních dvou desetiletích 21. století. Zvýšenou UV radiací budou postiženy nejen polární oblasti, ale i část mírného pásma na severní polokouli. Dávky UV záření významné pro zvýšení výskytu rakoviny kůže tak mohou dle modelů zasáhnout středozemí a jižnější části Evropy za 10 -30 let. Díky intenzívní oblačnosti vzroste riziko rakoviny kůže (a možné narušení procesu fotosyntézy u zelených rostlin) ve Velké Británii a Irsku až za 30 -50 let. S výjimkou většiny území území Ruska, Indie, Číny, Japonska a Koreje, kde se zvýšení rizika rakoviny kůže může projevit nejdříve za 40-100 let (nedojde-li k očekávanému snížení koncentrace látek ničících ozón), platí pro většinu oblastí rozvinutého světa (USA, Kanadu a Střední Ameriku) odhady okolo 30 let. Všeobecně se soudí, že místní expozice zvýšené UV radiace bude významně závislá na oblačnosti. Vyšší riziko tedy bude přímo úměrné přímé expozici slunečnímu záření za bezmračných dnů a nadmořské výšce.

Zdroje:

Václav Mezřický a kolektiv: Základy ekologické politiky -