Какие причины разрушения озонового слоя и последствия этого явления

Озоновый слой — щит для развития жизни на Земле. Он защищает все на планете от губительного ультрафиолетового излучения. Человечество оказывает влияние на озоновый слой.

КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ

Данный текст создан автоматически при помощи ИИ и не проходил проверку редактора, поэтому может содержать фактологические или грамматические ошибки. Подробности в публикации

• Озоновый слой находится в стратосфере на высоте 20-40 км и защищает Землю от губительного ультрафиолетового излучения, поглощая его наиболее жесткую часть.
• Основные причины разрушения озонового слоя - выбросы химических веществ, особенно хлорфторуглеродов (фреонов), а также воздействие газообразного хлора, оксидов брома и азота.
• Для защиты озонового слоя в 1987 году был принят Монреальский протокол, ограничивающий производство опасных веществ, что привело к сокращению озоновой дыры над Антарктидой с 29,9 млн км² в 2000 году до 22,4 млн км² в 2024 году.

Особенности и роль озонового слоя

Озоновый слой образовался около 2 млрд лет назад, когда в атмосфере Земли накопилось достаточно кислорода. Люди обнаружили его чуть больше века назад. Исследования этого слоя позволили определить его значение для всего живого, вовремя обнаружить его разрушение и принять меры по защите.

Что такое озоновый слой? Это часть стратосферы Земли, в которой содержится наибольшее количество озона. В этом слое собрано 90% всего озона, который есть в атмосфере. На сайте Национального управления по аэронавтике и исследованиям космоса NASA утверждают, что этот слой газа сильно разрежен и рассеян. Если его условно уплотнить на поверхности планеты, он составит слой в 3 мм. Если так же уплотнить весь атмосферный воздух, его толщина составит 8 км.

Озоновый слой находится в среднем на высоте 20–40 км. При этом над тропиками он расположен на высоте 25–30 км, а над полюсами — 15–20 км. Разреженность слоя делает его уязвимым, подверженным воздействию опасных для него других газов.

В период формирования планеты в ее атмосфере накапливался кислород как результат процессов фотосинтеза. Из кислорода (О₂) под действием ультрафиолетового излучения Солнца в атмосфере образовался озон (О₃). Лишь после образования над планетой слоя этого газа жизнь смогла выйти из океана на сушу, что привело к возникновению высокоразвитых форм жизни, в том числе млекопитающих и человека.

В дальнейшем главной ролью озонового слоя стало поглощение наиболее жесткой части ультрафиолетового излучения в самых верхних слоях атмосферы. Этот процесс происходит в момент распада О₂ и образования О₃. Истощение озонового слоя приводит к увеличению опасного излучения, которое достигает поверхности Земли.

Озоновый слой был открыт в 1912 году французскими физиками Шарлем Фабри и Анри Буиссоном. Они доказали существование слоя О₃ с помощью спектроскопического измерения ультрафиолетового излучения.

Причины разрушения озонового слоя

К концу ХХ века человечество столкнулось с серьезной экологической проблемой. Было обнаружено разрушение озонового слоя в атмосфере планеты. В период с 1970-х до середины 1990-х годов концентрация озона снизилась на 5%. К 1980-му было отмечено ежегодное снижение концентрации О₃ в атмосфере, особенно около полюсов.

Истощение слоя над Антарктидой даже назвали озоновой дырой. На сайте Американского национального управления океанических и атмосферных исследований NOAA сообщают, что к 2000 году она охватывала площадь 29,9 млн км².

Почему разрушается озоновый слой? Его разрушают выбросы различных химических веществ. Основным их источником стало органическое соединение хлорфторуглеродов (ХФУ), или фреон. Его как хладагент стали производить в больших количествах с 1930-х годов. Источниками опасных для озона веществ также стали различные аэрозольные упаковки, системы пожаротушения.

Что разрушает озоновый слой? Научные исследования установили, что наиболее сильно озон разрушается газообразным хлором, оксидом брома и оксидом азота. В документе NOAA приводятся результаты работ ученых по исследованию процесса разрушения озонового слоя. Ими установлено:

• Оксиды азота вступают в реакцию со свободными атомами кислорода. При этом озон разлагается на диоксид азота и газообразный кислород О₂. В результате образование самого озона замедляется.
• Газообразный хлор в стратосфере разрушает большие объемы озона.
• Оксид брома еще более активен в процессе разрушения озона.

Особенно отмечены работы в области изучения этих процессов голландского химика Пауля Крутцена и американцев Марио Молины и Шервуда Роуленда. В 1995 году за открытие процессов разрушения озона они были награждены Нобелевской премией по химии.

Как остановить разрушение озонового слоя

Истощение озонового слоя в стратосфере приводит к увеличению количества ультрафиолета, который достигает поверхности Земли. Это представляет опасность для животного и растительного мира:

• У человека вызывает рак кожи, катаракту, повреждает генетическую и иммунную системы.
• Влияет на фазы развития растений, меняет их форму. Снижает урожайность сельхозкультур.
• Приносит ущерб развитию морских и речных обитателей, сокращает их популяции.
• Департамент по охране окружающей среды Великобритании UK AIR прослеживает связь между истощением озонового слоя и неблагоприятными климатическими изменениями.

В 1987 году было принято международное соглашение об остановке производства и использования химикатов, которые разрушают озоновый слой, — Монреальский протокол. Он позволил контролировать около 100 опасных веществ, установил графики поэтапного сокращения их производства вплоть до полного отказа. Как отмечает энциклопедия Britannica, к 2005 году потребление таких химикатов в странах-участницах протокола сократилось на 90–95%.

Программа ООН по окружающей среде UNEP информирует, что с 2016 года Монреальский протокол был обновлен. Теперь предусматривается отказ от производства фреона, начата работа по использованию альтернативных хладагентов. UNEP возглавила Коалицию за охлаждение, в которой уже более 100 международных участников.

Принятые международным сообществом меры по сохранению озонового слоя уже дают обнадеживающие результаты. На сайте NOAA информируют, что озоновая дыра над Антарктидой к 2021 году сократилась с 29,9 до 24,8 млн км². В 2024 году наибольший размер этой дыры составил 22,4 млн км². Ученые предполагают, что озоновый слой в ней полностью восстановится к 2066 году.

Подчеркивая значение экологической проблемы, ООН утвердила с 1995 года Международный день охраны озонового слоя. Он отмечается ежегодно 16 сентября.

За один век человечество прошло путь от открытия озонового слоя, определения его значения до обнаружения разрушения. Восстановление этого хрупкого щита — одна из насущных проблем выживания людей.