Kasnih sedamdesetih, Džonatan Šanklin, meteorolog iz polarnog istraživačkog instituta “British Antarctic Survey”, provodio je većinu svog vremena u kancelariji u Kembridžu radeći na obradi zaostalih podataka s najjužnijeg kontinenta.
Šanklin je bio odgovoran za nadzor digitalizacije zapisa na papiru i izračunavanje vrednosti iz Dobsonovih spektrofotometara – instrumenata koji mere promene atmosferskog ozona.
Kako su godine prolazile,uvideo je da se nešto događa – posle skoro dve decenije prilično konstantnih merenja, primetio je opadanje nivoa ozona kasnih sedamdesetih godina. U početku, Šanklinovi šefovi nisu bili uvereni da se nešto događa, što ga je frustriralo.
Do 1984. godine ozonski omotač iznad antarktičke istraživačke stanice “Halley Bay” izgubio je trećinu svoje debljine u poređenju s prethodnim decenijama.
Rezutati istraživanja 1984. aerosoli prave ozonsku rupu
Šanklin i njegove kolege Džo Farman i Brajan Gardiner objavili su svoja otkrića iduće godine, sugerišući da postoji veza sa hlorofluorougljenikom (CFC), koji se koristi u aerosolima i rashladnim uređajima. Njihovo otkriće, smanjivanje ozonskog omotača nad Antarktikom, postalo je poznato kao ozonska rupa.
Kako se vest o otkriću širila, uzbuna je zavladala svetom. Projekcije da će uništavanje ozonskog omotača negativno uticati na zdravlje ljudi i ekosisteme izazvale su strah javnosti, mobilisale naučna istraživanja i podstakle svetske vlade na saradnju na način bez presedana.
Međutim, priča o jednom od najvećih svetskih ekoloških problema nestala je sa radara.
Šta se dogodilo s rupom u ozonskom omotaču više od 30 godina nakon otkrića?
Ključni fenomen
Ozon se uglavnom nalazi u stratosferi, sloju atmosfere od 10 do 50 km iznad površine Zemlje. Ovaj ozonski omotač čini nevidljivi zaštitni sloj nad planetom, apsorbirajući štetno UV zračenje Sunca. Bez toga život na Zemlji ne bi bio moguć. “British Antarctic Survey” prvi je počeo da meri koncentracije ozona iznad Antarktika pedesetih. Ipak, prošlo je nekoliko decenija pre nego što je postalo jasno da postoji problem.
Godine 1974. naučnici Mario Molina i Šeri Rouland objavili su rad s teorijom da bi CFC-i mogli da unište ozon u Zemljinoj stratosferi. Do tada se smatralo da su CFC-i bezopasni, ali su Molina i Rouland sugerisali da je pretpostavka pogrešna. Njihova otkrića napala je industrija, koja je insistirala da su njeni proizvodi sigurni. Među naučnicima, njihova istraživanja bila su osporavana. Projekcije su pokazale da će oštećenje ozona biti neznatno, od dva do četiri odsto, a mnogi su smatrali da će se to dogoditi kroz više vekova.
Upotreba CFC-a nastavljena je nesmanjenim tempom, i do sedamdesetih bili su sveprisutni u celom svetu, korišćeni kao rashladna sredstva u hladnjacima i klima-uređajima, u aerosolnim sprejovima i kao industrijska sredstva za čišćenje.
Samo deceniju kasnije, 1985. godine, “British Antarctic Survey” potvrdio je rupu u ozonskom omotaču i sugerisao vezu s CFC-ima, potvrđujući rad Moline i Roulanda, koji su na kraju 1995. dobili Nobelovu nagradu za hemiju. Što je još gore, nestajanje se događalo mnogo brže nego što se očekivalo.
– Bilo je stvarno šokantno – kaže Šanklin, sada emeritus u “British Antarctic Surveyu”.
Od tada su se naučnici takmičali kako bi otkrili kako se to događa i zašto se to događa.
Kada se antarktička zima 1986. bližila kraju, Suzan Solomon, istraživač iz američke Nacionalne okeanske i atmosferske uprave, povela je naučnu ekipu u bazu Mekmurdo u potrazi za odgovorima. U to vreme su naučnici raspravljali o tri moguće teorije, od kojih je jednu predložio Solomon – da bi odgovor mogao da bude u površinskoj hemiji koja uključuje hlor na polarnim stratosferskim oblacima, što se događa na visokim geografskim širinama i formira se samo tokom vrlo niskih temperatura u polarnoj zimi.
– Bila je to veliki misterija. Svi podaci upućuju na kombinaciju povećanja hlora zbog ljudske upotrebe CFC-a i prisutnosti polarnih stratosferskih oblaka kao okidača za ono što se dogodilo – kaže Solomonova, danas profesorka atmosferske hemije i klimatskih nauka na MIT-u. Njeno istraživanje objasnilo je kako i zašto na Antarktiku nastaje ozonska rupa.
Satelitsko praćenje potvrdilo je da se oštećenje ozona proširilo na ogromno područje od 20 miliona kvadratnih kilometara.
Ozbiljna pretnja koju predstavlja oštećenje ozona – širenje raka kože i katarakta kod ljudi, šteta za rast biljaka, poljoprivrednih useva i životinja i reproduktivni problemi riba, rakova, žaba i fitoplanktona, temelja morskog prehrambenog lanca – podstakla je međunarodnu akciju i saradnju.
Ali s obzirom na to koliko se ozbiljnom pretnjom smatrala ozonska rupa, zašto više ne čujemo o njoj tako često?
– Razlog za uzbunu nije isti kao nekad – kaže Laura Revel, vanredna profesorka fizike na Univerzitetu Kanterburi na Novom Zelandu. Uglavnom zbog neviđenih međunarodnih koraka koje su vlade preduzele u rešavanju tog problema.
Considering how grave a threat the ozone hole was deemed to be, why do we not often hear about it anymore? https://t.co/b3YgptkXc3
Misleći da će oštećenje ozona biti ograničeno i daleko u budućnosti, političari su u početku oprezno pristupili zaštiti ozona.
Godine 1977. donesen je globalni akcijski plan koji poziva na praćenje ozona i sunčevog zračenja, istraživanje uticaja oštećenja ozona po zdravlje ljudi, ekosisteme i klimu i procenu troškova i koristi od kontrolnih mera. Nekoliko meseci pre nego što su britanski naučnici otkrili ozonsku rupu, Bečka konvencija iz 1985. godine zahtevala je nastavak istraživanja. Ali nije uključivala pravno obavezujuće kontrole za smanjenje CFC-a, što je mnoge razočaralo.
Nakon otkrića ozonske rupe, velika ulaganja u naučna istraživanja, raspoređivanje ekonomskih resursa i koordinirana međunarodna politička akcija pomogli su da se stvari preokrenu.
Godine 1987. usvojen je Montrealski protokol za zaštitu ozonskog omotača postupnim ukidanjem hemikalija koje ga oštećuju. Kako bi se osnažilo pridržavanje, sporazum je prepoznao “zajedničku, ali različitu odgovornost”, raspored postupnog ukidanja za razvijene zemlje i zemlje u razvoju i uspostavljanje multilateralnog fonda za pružanje finansijske i tehničke pomoći zemljama u razvoju da ispune svoje obaveze.
Tokom devedesetih i ranih dvehiljaditih, proizvodnja i potrošnja CFC-a je zaustavljena. Do 2009. godine 98 odsto hemikalija dogovorenih u sporazumu postupno je ukinuto. Šest izmena, koje sporazum dopušta kada naučni dokazi pokažu da su potrebne nove mere, dovelo je do sve strožih ograničenja na materije koje se uvode kao zamena za CFC-e, kao što su hidrohlorofluorougljenici (HCFC) i hidrofluorougljenici (HFC). Iako su dobre za ozonski omotač, ove zamene su se pokazale lošim za klimu. Potencijal globalnog zagrevanja najčešće korišćenog HCFC-a, na primer, gotovo je 2.000 puta jači od ugljen-dioksida.
Dug oporavak
Klimatske dobrobiti sporazuma bile su pozitivna nuspojava. Godine 2010. smanjenje emisija zbog Montrealskog protokola iznosilo je između 9,7 i 12,5 gigatona ekvivalenta CO2, otprilike od pet do šest puta više od cilja Protokola iz Kjota, međunarodnog sporazuma usvojenog 1997. koji je imao cilj smanjenje emisija gasova staklene bašte. Usvajanje Amandmana iz Kigalija 2016. godine, koji će ograničiti upotrebu HFC-a, pomoći će u izbegavanju globalnog zagrevanja do 0,5 stepeni do 2100. godine.
– Može se reći da je Montrealski protokol mnogo uspešniji u zaštiti klime od bilo kog drugog klimatskog sporazuma koji smo imali do danas – kaže Revel.
Od njegovog usvajanja, Montrealski protokol potpisale su sve zemlje, i to je do danas jedini sporazum koji je univerzalno ratifikovan. Generalno, smatra se trijumfom međunarodne saradnje u zaštiti okoline. Prema nekim modelima, Montrealski protokol i njegove izmene i dopune pomogli su da se spreči do dva miliona slučajeva raka kože godišnje i izbegnu milioni slučajeva katarakte širom sveta.
Da svet nije zabranio CFC-e, sada bismo se nalazili blizu velikog oštećenja ozona.
– Do 2050. godine Zemlj bia postala nenastanjiva da su se ozonske rupe proširile po celoj planeti – kaže Solomon za BBC.
Solomon ističe tri faktora za brzo delovanje na problem: jasna i postojeća opasnost koju ozonska rupa predstavlja za ljudsko zdravlje učinila je problem konkretnim i ličnim za ljude,a živopisne satelitske slike učinile su rupu uočljivom i za nju su postojala praktična rešenja – materije koje oštećuju ozonski omotač mogle bi biti zamenjene prilično brzo i jednostavno.
Ozonska rupa postoji i danas
Danas, ozonska rupa i dalje postoji, formirajući se svake godine nad Antarktikom u proleće. Ponovo se zatvara tokom leta, jer pristiže stratosferski vazduh iz nižih geografskih širina, krpeći rupu do sledećeg proleća, kada ciklus ponovno počinje. Ali postoje dokazi da počinje da nestaje i oporavlja se više-manje kako se očekivalo, smatra Solomon. Na osnovu naučnih procena, očekuje se da će se ozonski omotač vratiti na nivoe pre 1980. godine oko sredine veka. Zaceljivanje je sporo zbog dugog veka trajanja molekula koji oštećuju ozonski omotač. Neke ostaju u atmosferi od 50 do 150 godina pre nego što se raspadnu.
Uprkos ukupnom uspehu Montrealskog protokola, bilo je i zastoja. U 2018. godini, na primer, utvrđeno je da koncentracija CFC-11, koji je zabranjen od 2010, ne opada tako brzo kako se očekivalo, što ukazuje na to da neprijavljene emisije dolaze odnekud.
Agencija za istraživanje okoline pratila je emisije do fabrika u Kini, koje su ga proizvodile za upotrebu u izolacijskoj peni. Nakon što je ovo javno objavljeno, kineska vlada brzo je preduzela mere i stručnjaci kažu da smo se sada vratili na pravi put.
Za Šanklina, ovo naglašava vitalnu važnost dugoročnog praćenja varijabli okoline, bilo CFC-a, temperature ili pokazatelja biološke raznolikosti: “Ako ih ne pratimo, onda ne znamo jesmo li u nevolji ili ne, a ako ne znamo da smo u nevolji, ne možemo preduzeti preventivne mere. Mislim da je to vitalni deo ove priče”.
Ni budućnost nije bez rizika. Velike vulkanske erupcije obično rezultiraju kratkoročnim gubicima ozona, dok je azotni oksid, snažan gas koji se emituje primenom đubriva u poljoprivredi, takođe moćan u oštećivanju ozonskog omotača. Međutim, to nije pod kontrolom Montrealskog protokola.
Rizici postoje i u budućnosti
Postoje i aktivnosti čiji uticaj još ne razumemo u potpunosti, ali bi mogle da predstavljaju rizik, poput lansiranja raketa i sulfatnog geoinženjeringa, odnosno, ideje da možemo da sprečimo negativne efekte globalnog zagrevanja upumpavanjem aerosola u stratosferu, uzrokujući da se sunčeva svetlost odbija od tih čestica aerosola.
– Stvarno je važno da imamo na umu lekcije naučene iz priče o ozonskoj rupi i da smo stalno svesni onoga što se događa u stratosferi. Rizik je da ćemo uzrokovati nepredviđenu štetu ozonskom omotaču ako se takve procene ne sprovode unapred – kaže Revel.
Postoji tendencija da se ozonska rupa upoređuje s klimatskim promenama, ali iako Montrealski protokol pokazuje da možemo da se nosimo s velikim ekološkim problemima, poređenje ne ide dalje od toga. CFC-i su bili zamjenjiva komponenta u nekoliko proizvoda. Razmere klimatskih promena znatno otežavaju rešavanje, fosilna goriva prožimaju naš životni stil, ne mogu se zameniti ni približno tako lako, a većina vlada i industrija do sada se opirala smanjenju emisija fosilnih goriva.
Za Šanklina je tužno što smo završili tu gde jesmo, što smo zastali u klimatskim akcijama, stalno razgovarajući o tome što bismo mogli da učinimo, kada postoji tako jasan primer iz kojeg treba učiti.
– Stvaranje ozonske rupe pokazalo je koliko brzo možemo promeniti naše planetarno okruženje nagore i tu lekciju političari ne shvataju dovoljno ozbiljno. Klimatske promene su veći problem. Ali to ne oslobađa političare odgovornosti za donošenje potrebnih odluka – zaključuje Šanklin za BBC.
