Na Antarktydzie rośnie zanieczyszczenie ozonem

Ozon ma ostry, “gryzący” zapach, który czasami towarzyszy smogowi lub letnim burzom. Powstaje, gdy światło słoneczne reaguje z gazami wytwarzanymi przez działalność przemysłową, transportową czy spalanie biomasy; w naturze wytwarzają go również wyładowania atmosferyczne i niektóre mikroorganizmy.

Większość ozonu znajduje się ok. 15 do 30 km nad powierzchnią Ziemi – w stratosferze, tworząc warstwę ozonową, która osłania żywe organizmy przed szkodliwym promieniowaniem UV. Choć warstwa ozonowa ma duże znaczenie, gdyby cały zawarty w niej ozon znalazł się na poziomie morza, utworzyłby warstwę o grubości zaledwie trzech milimetrów.

Jednak ozon w niższych warstwach atmosfery (troposferze) jest szkodliwy – wchodzi w skład smogu, drażni płuca i drogi oddechowe. Działa też jak gaz cieplarniany, zatrzymując ciepło tysiąc razy skuteczniej niż dwutlenek węgla, dlatego może mieć wpływ na globalne ocieplenie.

Wiele wcześniejszych badań dotyczyło poziomów ozonu na półkuli południowej, zwłaszcza “dziury ozonowej”, jaka powstała w warstwie chroniącej Antarktydę, ale niewiele wiadomo na temat poziomów tej cząsteczki na Antarktydzie w długich okresach.

Aby określić, skąd pochodzi arktyczny ozon i jak zmieniał się jego poziom w czasie, Jayanarayanan Kuttippurath z Indian Institute of Technology i jego współpracownicy z American Chemical Society wykorzystali pomiary wykonywane w latach 1992-2018 na różnych wysokościach – od gruntu poprzez niższe warstwy atmosfery aż do warstwy ozonowej, na ośmiu stacjach na całej Antarktydzie.

Jak się okazało, ozon obecny w pobliżu Ziemi pochodził zarówno ze źródeł naturalnych, jak i związanych z człowiekiem.

Ilość ozonu w troposferze była najniższa w grudniu, styczniu i lutym, co odpowiada latu na półkuli południowej, kiedy słońce jest na tyle intensywne, że rozkłada więcej ozonu niż wytwarza. Dominujące źródła ozonu były zarówno naturalne – od śniegu na dużym płaskowyżu we wschodniej Antarktydzie i mieszanie się powietrza z górnej stratosfery z pochodzącym z troposfery – jak i związane z działalnością człowieka – pochodzące z południowego krańca Ameryki Południowej.

Naukowcy odkryli również, że poziom ozonu na poziomie gruntu rósł do 0,14 ppb (części na miliard) rocznie w ciągu 26 lat objętych analizą, nawet biorąc pod uwagę sezonowe i naturalne wzorce.

Badacze twierdzą, że ze względu na zdolność ozonu do utrzymywania ciepła w pobliżu powierzchni Ziemi, tendencja wzrostowa może mieć w przyszłości negatywny wpływ na ten region.