«Эта История Хороша»: 40 Лет Назад Ученые Обнаружили Дыру В Озоновом Слое И Спасли Планету

Это была не ситуация "Не смотри вверх" - мир действовал быстро, и это сработало.

Сегодня сорок лет назад трио британских ученых сообщили, что в Антарктиде произошло что-то странное и очень неожиданное. В то время они этого не знали, но они «случайно» (их слова, а не наши) сделали одно из величайших геофизических открытий 20-го века и начали одну из самых важных научных историй недавней памяти.

16 мая 1985 года команда опубликовала статью в журнале Nature, в которой четко видно, что в озоновом слое атмосферы над Антарктидой была дыра. Это стало кульминацией многолетней работы трех исследователей из Британской Антарктической службы - Джо Фармана, Брайана Гардинера и Джонатана Шенклина - которые спокойно собирали и анализируют данные, собранные озоновым спектрофотометром Добсона, скрипучащим устройством, разработанным в 1920-х годах, которое могло измерять атмосферный озон. Это приведет к заключению первого в истории глобального договора по решению экологических проблем, Монреальского протокола, который подписала каждая страна на Земле.

Сначала они не искали ничего экстраординарного. Они просто пытались лучше понять атмосферу над Антарктидой. Но в 1981 году их данные начали показывать некоторые тревожные, необъяснимые закономерности.

"Я поехал на лето с совершенно новым Добсоном, потому что идея заключалась в том, что, возможно, некоторые из этих показаний были вызваны неисправностью прибора", - сказал Шенклин IFLScience.

«У меня были некоторые отзывы от людей, которые говорили, что данные падают с графика [...] Это начало выглядеть так, как будто что-то не так. Но в равной степени люди не были уверены, потому что это может быть просто раз", - добавил он.

Только после того, как Шенклин собрал данные предыдущего десятилетия, собранные Джо Фарманом, неожиданные чтения приобрали новое значение. Шенклин объяснил: «Я вернулся через 10 лет с тех пор, как он [Фарман] написал свой главный доклад, и смог показать, что это было систематически. Каждый год весной озон был немного меньше, чем в предыдущем году».

«Я собрал черновик и положил его на его стол, стол Брайана Гарнера и стол их босса - и наблюдал, как летят искры».

Озоновый слой, расположенный от 15 до 30 километров (от 9,3 до 18,6 миль) над поверхностью Земли, представляет собой полосу в атмосфере с высокой концентрацией озонового газа. Этот газ помогает поглощать вредные ультрафиолетовые лучи от Солнца, действуя как невидимый щит для жизни на Земле. Без него или с большой дырой в нем нас бомбардируют гораздо большим количеством радиации, что приведет к более высоким показателям рака кожи, катаракты и повреждению иммунной системы, а также нарушит экосистемы, особенно планктон у основания пищевой цепи океана.

Уровни озона в Антарктиде колеблются в зависимости от времени года. Озоновая дыра обычно достигает своего наибольшего размера во время антарктической весны (с августа по октябрь), а прежде чем постепенно уменьшаться и в конечном итоге исчезать к началу лета (декабрь).

С 1970-х годов ученые беспокоились, что ХФУ - антропогенные газы, используемые в аэрозольных распылениях и охлаждении - могут нанести вред озоновому слою. Ведущая теория того времени предполагала, что любой ущерб, скорее всего, произойдет высоко над тропиками, на высотах более 40 километров (24 мили), где интенсивное ультрафиолетовое излучение наиболее распространено. Это ультрафиолетовое излучение разрушит молекулы ХФУ, высвобождая атомы хлора, которые затем могут каталитически разрушать озон.

Однако исследование 1985 года почти выявило обратное: истощение озонового слоя происходило в Антарктиде - и происходило с головокружительной скоростью.

Это было связано с тем, что чрезвычайно холодные атмосферные условия и образование полярных стратосферных облаков создали среду, в которой соединения хлора из ХФУ могли стать высокореактивными. Когда солнечный свет вернулся в регион ранней весной, эти реактивные молекулы хлора быстро раскрушили озон, что привело к резкому истончению, теперь известному как озоновая дыра.

«Было много других предложений о том, что может происходить. Изначально люди-спутники подумали: «Ну, это явно солнечная активность, которая делит этим». У них были данные за шесть лет, половина солнечного цикла, так что вы могли получить очень хорошую корреляцию между ними на основе этих данных. Но корреляция - это не то же самое, что причинно-следственная связь", - отметил Шенкин.

В статье 1986 года ученых в США была подтверждена сложная химия и подтверждена, что ХФУ непосредственно ответственны за озоновое истощение в Антарктиде. Стало ясно, что миру нужно объединиться, сформировать план и как можно скорее отказаться от использования этих химических веществ.

Монреальский протокол: первый в мире глобальный экологический договор

Примечательно, что именно это и произошло. В 1987 году, всего через два года после публикации открытия озоновой дыры, 197 стран и Европейский союз подписали Монреальский протокол, в котором была прекращена КФУ и, что очень важно, приняты меры предосторожности, которые позволили бы протоколу позже запретить химические вещества, разразрушающие озон, которые еще не были изобретены.

На сегодняшний день это единственный договор ООН, который был ратифицирован всеми странами мира и был описан бывшим Генеральным секретарем ООН Кофи Аннаном как «возможно, самое успешное международное соглашение на сегодняшний день».

По сравнению с болезненно медленным прогрессом в преодолении климатического кризиса, успех Монреальского протокола поражает. Итак, как это серьезное действие произошло так быстро? У него было четкое послание и простое решение, но, возможно, самое главное, оно не требовало от людей радикальных изменений в образе жизни, и статус-кво был относительно ненарушенным, сказал нам Шенклин. В политическом и экономическом плане также было что выиграть.

«Истончение озона позволяет большему количеству УФ-излучения на поверхность и больше УФ-излучения для рака кожи и катаракты, поэтому существует проблема общественного здравоохранения. Рак долгое время был большой проблемой в политическом политическом плате", - объяснил Шенклин.

«Производители были очень рады перейти на альтернативу. Поскольку патенты на ХФУ подходили к концу 50-летнего периода, они могли зарабатывать больше денег, производя альтернативы", - добавил он.

В целом, быстрые действия, предпринятые из-за представленных научных доказательств, привели к устойчивому сокращению размеров озоновой дыры за последние 40 лет, с полным восстановлением в поле зрения (до тех пор, пока любые новые угрозы будут держаться под контролем).

Когда озоновая дыра восстановится?

"Я думаю, что восстановление ко второй половине века является разумным", - сказал IFLScience профессор Джон Пайл, ведущий атмосферный химик и бывший содиректор Центра атмосферных наук, который сыграл важную роль в Монреальском протоколе.

Тем не менее, есть веские причины быть осторожным. В то время как озоновая дыра находится на пути к восстановлению, прогресс хрупкий. В последние годы были обнаружены мошеннический выбросы запрещенных веществ, таких как CFC-11, и восходят к Китаю, что говорит о том, что соблюдение требований не является идеальным. Само изменение климата также может осложнить восстановление, поскольку изменение температуры атмосферы и схемы циркуляции могут повлиять на то, как образуется и истощается озон.

Ранние исследования также показывают, что запуски спутников и ракет, которые становятся тревожно распространенными в последние годы, также могут оказать негативное влияние на озоновый слой, как во время запуска, так и при повторном входе спутника.

Несмотря на эти преймы, Монреальский протокол остается знаковым примером глобального политического сотрудничества в решении экологического кризиса. Это показало, что при четкой науке, скоординированной политике и международной приверженности возможны значимые изменения. К сожалению, раньба с изменением климата оказывается гораздо более сложной.

Изменение климата - это совсем другая история

"История климата намного, намного сложнее, чем история об озоне", - сказал профессор Пайл IFLScience.

"Монреальский протокол показал, что вы начинаете с очень маленьких шагов, но вы получаете лучше по мере того, как наука становится лучше, и по мере того, как вы получаете больше людей на борту. Это на самом деле не происходит с климатом, и по уважительной причине: климат очень сложный».