В начале 2023 года эксперты ООН неожиданно порадовали весь мир хорошей новостью — озоновые дыры, самая громкая экологическая проблема конца XX — начала XI веков, кажется, уменьшаются. Значит ли это, что человечество смогло справиться с этим вызовом или есть нюансы? И сможет ли когда-нибудь озоновый слой полностью восстановиться? Разбираемся вместе со старшим научным сотрудником лаборатории Исследований Озонового слоя и Верхней Атмосферы Санкт-Петербургского Госуниверситета, кандидатом физико-математических наук Яной Виролайнен.
О чем рассказали эксперты ООН?
Яна Виролайнен: Ведущие мировые ученые под эгидой ВМО (Всемирной Метеорологической Организации) с 1985 года готовят регулярные отчеты, посвященные озоновому слою и процессам, контролирующим его изменение. В последние десятилетия эти отчеты выпускают каждые 4 года. Недавно ООН опубликовала пресс-релиз с выдержками из резюме отчета 2022 года. В нем говорится о том, что озоновый слой восстанавливается и этот процесс может закончиться сравнительно скоро, во второй половине XXI века.
Интересно, что все обратили такое внимание именно на данную публикацию. Ведь содержащиеся в ней выводы мало чем отличаются от того, что говорилось в предыдущем отчете 2018 года. Уже в нем приводились расчеты, показывавшие, что восстановление озонового слоя возможно к 2060—2070-м годам. Данные, собранные за последние четыре года, подтверждают эти сроки. Более того, эксперты даже чуть ухудшили свой прогноз по сравнению с прошлой публикацией. С тех пор обнаружили некоторые случаи выбросов озон-разрушающих веществ (ОРВ), которых быть уже не должно. Из-за этого пришлось скорректировать прогноз, отдалив предполагаемый срок восстановления озонового слоя примерно на год.
«России потепление только на пользу, а ученые все куплены» — нобелевский лауреат Алексей Кокорин о 6 главных мифах об изменении климата
Это ведь хорошие новости?
Яна Виролайнен: Да! То, что мир продолжает идти по пути, ведущему к восстановлению озонового слоя, это, безусловно, хорошая новость.
Почему вообще так много говорили об озоновом слое?
Яна Виролайнен: Потому что он очень важен для всего живого на Земле. Он защищает биосферу от губительного влияния ультрафиолетового солнечного излучения. Не случайно жизнь из океана выбралась на сушу сотни миллионов лет назад только тогда, когда сформировался озоновой слой достаточной толщины (с содержанием озона всего на 15% меньше, чем в настоящее время). Без него все живое на суше погибало.
И сейчас, как показывают исследования, уменьшение содержания озона в определенные периоды и годы приводит к росту ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли. Это вызывает рост заболеваемости раком кожи, катарактой, повреждение сельскохозяйственных культур и морского фитопланктона.
Что его разрушало?
Яна Виролайнен: До антропогенного вмешательства циклы образования и разрушения озона находились в равновесии, поддерживая общее содержание озона в атмосфере на стабильном уровне. В первой половине ХХ века были синтезированы галогеносодержащие химические соединения, в частности ХФУ (хлор-фтор-углероды), которые затем стали активно использоваться в промышленности, в первую очередь в качестве хладагентов.
Эти вещества в большом количестве попадали в атмосферу, где постепенно разрушались, освобождая активный хлор и фтор, которые, вступая в химические реакции с озоном, разрушали озоновый слой. Все это привело к дисбалансу циклов образования и разрушения озона и появлению озоновых дыр над Антарктидой. Глобальное содержание озона в атмосфере начало уменьшаться, что приводило к росту опасного для жизни ультрафиолетового излучения у поверхности Земли.
Как этот процесс удалось остановить?
Яна Виролайнен: Сначала было важно этот процесс вообще обнаружить. В 1950-е годы на Земле появилась сеть озонометрических станций. В 1970-х к ним добавились метеорологические спутники, которые наблюдали за глобальным распределением атмосферного озона. После получения данных от них стало очевидно, что озоновый слой постепенно истощается.
Ученые выяснили, что причина уменьшения глобального содержания озона вызвана именно эмиссиями ХФУ в атмосферу, после чего общественность, политики и ученые совместными усилиями разработали Монреальский протокол, призывающий сократить, а затем и полностью запретить производство ряда ХФУ.
Этот протокол вступил в силу с 1 января 1989 года, его ратифицировали правительства почти 200 стран. Среднее содержание озона в атмосфере в настоящее время составляет около 300 еД (единиц Добсона), что соответствует слою озона в 3 мм. Одним из критериев озоновой дыры считается уменьшение озона в ее области до величин 220 еД и меньше. По оценкам некоторых моделей, если бы Монреальский протокол не был принят, содержание озона в области озоновых аномалий могло бы быть еще на 100 еД меньше.
К 2050 году микропластика в мировом океане будет больше, чем рыбы. Вот, что каждый из нас может сделать, чтобы избежать этого
А что с самой большой озоновой дырой над Антарктидой?
Яна Виролайнен: После принятия Монреальского протокола эмиссии в атмосферу основных ОРВ практически прекратились. Благодаря этому удалось стабилизировать ситуацию. Антарктическая озоновая дыра, которая появляется каждый год в начале весны и закрывается в начале лета, перестала расти. Однако время жизни ХФУ, которые уже успели попасть в атмосферу, составляет 50-100 лет, что означает, что еще десятки лет они будут распадаться с образованием активного хлора и приводить весной к разрушению озонового слоя.
Из-за особенностей динамических атмосферных процессов глубина и ширина озоновой дыры над Антарктидой меняется год от года. В целом пока только в сентябре над Антарктидой, начиная с 2000 года, наблюдается статистически значимый рост содержания озона.
Можно ли расслабиться и праздновать успех, считая, что эту экологическую проблему мы решили?
Яна Виролайнен: Не совсем. Наибольшее достижение в решении озоновой проблемы состоит в том, что весь мир смог сплотиться и совместными усилиями начать исправлять ситуацию, пока еще не стало поздно. То, что в силу объективных причин озоновая дыра начала образовываться в Южном полушарии над территориями, практически не населенными людьми, большая удача для человечества, так как оно не столкнулось во всей полноте с пагубным влиянием роста ультрафиолетовой радиации.
Однако в последние десятилетия озоновые аномалии все чаще появляются и в Северном полушарии, затрагивая области Европы, европейской части России и Северной Америки. Это вызвано изменением динамических процессов, происходящих в атмосфере. Появилось даже понятие озоновых мини-дыр, которые не сравнимы размером и глубиной с Антарктической дырой, но при этом они вызывают рост ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. Так, например, озоновые весенние аномалии 2020 года в Северном полушарии привели к значительному росту УФ-излучения весной и летом в густонаселенных средних широтах.
Владимир Сывороткин
Ведущий научный сотрудник, доктор геолого-минералогических наук, геологического факультета МГУ:
В 2000-х годах Мировой центр данных по озону и ультрафиолету в Канаде зафиксировал сильное разрушение озонового слоя в основном над Северным Ледовитым океаном. В 2011 году центр озоновой дыры располагался в районе Таймыра и потеря озона составляла до 30%. Проходит пять лет, в январе 2016 года была зафиксирована дыра с центром примерно на том же месте, но разрушение озонового слоя в центре составило уже до 40%. Приходит 2020 год — в марте получены данные, которые показывают, что центр сместился в сторону Канады и там разрушение составляет уже до 50%. Площадь дыры составляет миллионы квадратных километров.
Восстановится ли озоновый слой когда-нибудь полностью?
Яна Виролайнен: По прогнозам современных моделей, если по-прежнему будут ограничены эмиссии озон-разрушающих веществ, озоновый слой должен прийти к уровню 1980 года во второй половине 21 столетия. Однако не все так однозначно. Эмиссии парниковых газов, которые тоже необходимо контролировать, в той или иной мере влияют на озоновый слой, вызывая изменения в динамических атмосферных процессах.
Кроме того, наблюдаемое уменьшение содержания в атмосфере ряда ОРВ меньше спрогнозированного, что говорит о наличии источников эмиссии этих газов, несмотря на их запрет. Поэтому необходимо вкладываться в разработку новых методов и приборов и продолжать глобальный мониторинг как озона, так и озон-разрушающих веществ.