Ухоженный озон

Юбилей открытия озоновой дыры совпал с хорошей новостью: она уменьшается. Ученые признают — это самый успешный пример борьбы с глобальной экологической бедой

У озоновой дыры (так вот уже два десятка лет называют падение концентрации этого газа в озоновом слое Земли) сразу несколько дней рождения и все уникальные. Ну, например, статья, где три ученых Британской антарктической экспедиции (BAS) объявили об обнаружении дыры над Антарктидой, вышла в авторитетном журнале Nature в мае 1985 года — и стала шоком для научного мира. В происходящем обвинили деятельность человека, в частности, использование фреонов (группы углеводородов, применяемых в холодильниках или, допустим, аэрозолях). Парадокс в том, что отрицательное влияние фреонов на озоновый слой заметили еще раньше, в 1970-х, а пионерам этих исследований — Паулю Крутцену, Марио Молине и Френку Руленду — даже вручили Нобелевскую премию. Но и этот день рождения кажется не слишком значительным, если вспомнить еще один — годовщину подписания Монреальского протокола в сентябре 1987 года. Этот протокол, где были обозначены меры по борьбе с разрушением озонового слоя, сегодня называют едва ли не самым успешным совместным проектом человечества в истории!

Но за всеми этими громкими датами рискует пройти незамеченным настоящий юбилей озоновой дыры — момент, когда ученые впервые заметили ее. А это, между прочим, тоже доподлинно известно и случилось аккурат 35 лет назад, в 1983 году! Как все великие открытия, оно произошло едва ли не случайно: геофизик Джозеф Фарман (один из авторов нашумевшей статьи в Nature) мониторил состояние атмосферы с помощью старенького спектрофотометра Добсона и зафиксировал дыру невероятных размеров над Антарктидой, причем обнародовал это раньше НАСА, в чьем распоряжении были новейшие спутники. Сенсации, впрочем, могло и не случиться: говорят, Добсон поначалу не поверил в полученные данные и решил, что это барахлит прибор, пришлось даже заказать новый. Каково же было удивление ученого, когда происходящее подтвердилось…

Открытие быстро напугало все человечество: разрушение озонового слоя связали с раком кожи (ведь получается, что ультрафиолетовое излучение может проникать на Землю беспрепятственно!), журналисты писали про слепых овец и даже слепого лосося в Южной Америке (куда дотягивалась дыра), а само излучение окрестили «СПИДом с небес». Как тут не запаниковать?

Одним из следствий этой паники стала борьба с фреонами и, в частности, отказ от их использования в той или иной продукции. Сколько копий был сломано! О них напоминает Джеффри Мастерс, директор по метеорологии крупного интернет-сервиса погоды. К примеру, производители фреонов утверждали, что истощение озонового слоя — это «научно-фантастическая сказка», и вспоминали Цыпленка Цыпу — персонажа англоязычной басни, который стал символом истерической веры в неминуемую катастрофу. В свою очередь, Ассоциация европейских химических компаний предупреждала: регуляция фреонов приведет к перестройке и переоснащению целых секторов в жизненно важной отрасли, к выходу из бизнеса маленьких фирм, к инфляции и безработице… Вот только глаза у страха оказались велики: перестройка индустрии прошла быстрее, дешевле и «более инновационно», чем предполагалось в самом начале. А потребители и вовсе не заметили перемен: баллончики с лаком для волос или дезодорантами остались прежними на вид — просто фреоны заменили на углеводородные пропелленты. Правда, в середине 2000-х ученые с удивлением обнаружили, что кое-кому старые «фреоновые» холодильники еще служили, а в развивающихся странах даже остались соответствующие производства, но это уже из разряда курьезов.

А вот еще один парадокс — в победе над озоновой дырой ученым помогла поп-культура. Это не шутка: в своей нашумевшей работе профессор Шелдон Унгар из Университета Торонто утверждает, что идея со смертельными лучами, бомбардирующими земной щит, оказалась понятна людям — особенно на фоне популярных в 1980-е «Звездных войн» и «Звездного пути». Отметились не только они: например, фильм «Горец-2» демонстрировал людям будущее, где озоновый слой исчез, а человечество прячется под специальным «экраном», защищающим от ультрафиолета! Как сетует профессор Унгар, озоновая дыра — тот случай, когда обществу сумели разъяснить важность происходящего, а вот с глобальным потеплением, напротив, это в полной мере не удалось!

Впрочем, до сих пор звучат и голоса скептиков: мол, спасение озонового слоя была всего лишь общемировой истерией, а сам этот феномен мало зависит от человека. Разберемся.

Несколько лет назад ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сообщили хорошую новость: с 2000 года озоновая дыра над Антарктидой (своя дыра, кстати, есть и над Арктикой) уменьшилась примерно на территорию, равную половине США! Замеры были сделаны осенью, когда дыра обычно достигает своего максимального размера и более подвержена воздействию фреонов.

— Это большой сюрприз,— заявила журналистам руководитель исследования Сьюзан Соломон.

Тут надо пояснить: ученым давно известен парадокс — озоновая дыра переживает своего рода флуктуации, проще говоря — расширяется и сжимается каждый год. Но речь шла не просто о ежегодном процессе, а именно о ее уменьшении. Впервые за много лет!

— Озоновая дыра над Антарктидой возникает каждый год в начале весны в Южном полушарии и исчезает в ноябре-декабре (то есть в начале лета в Южном полушарии),— говорит климатолог Алексей Кокорин, руководитель программы «Климат и энергетика» WWF.— Объяснение простое: в теплое время года в атмосфере начинаются гетерогенные фотохимические реакции, связанные с появлением солнечного света при еще очень холодных температурах, и это сразу влияет на концентрацию озона. К тому же дыра — это лишь название, на самом деле это не круг, а, скорее, яма, то есть концентрация озона в любом случае не падает до нуля.

И все же Кокорин подтверждает выкладки ученых из MIT: налицо долгосрочный тренд — размеры озоновой дыры действительно становятся меньше. Более того, судя по этому тренду, примерно к 2040-м она станет такой же, какой была до антропогенного фактора, то есть до того, как мы стали воздействовать на нее озоноразрушающими веществами. И это, кстати, еще один парадокс: озоновая дыра существовала раньше и будет существовать впредь.

Насколько мировые усилия помогли восстановить прорванный озоновый слой? Ученые осторожны в оценках: разрушение озонового слоя в стратосфере — сложнейший физико-химический процесс, более загадочный, чем парниковый эффект. На высоте в 20 километров идут фотохимические реакции на поверхности микрочастиц в очень разреженном воздухе, и всех факторов, влияющих на них, мы не знаем. Однако, как отмечает Алексей Кокорин, влияние фреонов на озон воспроизвели в лабораторных условиях, и попробовать минимизировать это влияние было вполне логично.

— Даже если озоновый слой истончается по каким-то другим причинам (или совокупности причин), человечеству не в чем себя упрекнуть,— резюмирует эксперт.— Мы сделали все, что смогли.

Экспертиза

Детектив в стратосфере

Есть множество концепций, объясняющих причины возникновения озоновой дыры (это, впрочем, журналистский термин; строго говоря, речь идет о сниженной концентрации молекул озона в стратосфере), и человеческий фактор — лишь один из них. Ну, например, впервые это явление было зафиксировано над Антарктидой, и ученые сразу предположили: там нет растительности, а значит, нечему генерировать кислород (поступая в атмосферу, он под воздействием ультрафиолета вступает в химическую реакцию, в результате которой и возникает озон). Однако оказалось, что «истонченный» озоновый слой простирается за пределы Антарктиды (до южной части Южной Америки и большей части Новой Зеландии), затем — что озоновая дыра возникает и в Арктике (ее границы в Евразии, например, сезонно достигают Ленинградской области, Урала и азиатской части России, примерно до северной трети озера Байкал). Значит, дело не только в растительности…

Появилась еще одна концепция: что озоновый слой истончается в Антарктиде в зимний период, когда чрезвычайно холодно, а молекулы озона (O3) из-за сильнейшего переохлаждения не способы стабильно удерживаться вместе. Но и эта концепция объясняла далеко не все.

Следующей концепцией стало воздействие человека. Обвинили фреоны, или озоноразрушающие вещества: 20 лет с ними боролись, однако эта борьба не дала немедленного эффекта, и стало понятно, что мы имеем дело с колебаниями больших природных трендов — в масштабах 50–150 лет. Наконец, в начале XXI века оказалось, что виновато может быть истечение парниковых газов из многолетней мерзлоты, создающее так называемый парниковый эффект. В 2016 году я была в экспедиции в Арктике, в Баренцевом море, и своими глазами видела такое истечение прямо с шельфа в виде пузырей, исходящих из глубины моря. Но и это, похоже, далеко не единственная причина. Вспомните извержения вулканов. Недельная «работа» такого крупного вулкана, как Эйяфьятлайокудль, имеет такое же химическое воздействие на атмосферу, что и годовая антропогенная нагрузка! Крупные частицы после такого извержения оседают в течение нескольких лет, а вот мелкие и аэрозоли концентрируются в слои и приобретают стационарные орбиты, где могут находиться по 70 лет и более, травмируя озоновый слой. Словом, научных объяснений у его «истончения» сегодня сразу несколько, и выделить один основной фактор не представляется возможным.

Зато хорошая новость в другом: борьба за восстановление озонового слоя спровоцировала развитие технологий, и это не единственный пример. К примеру, сегодня в Европе все чаще говорят о возвращении к альтернативным источникам энергии… Так что такие масштабные кампании как минимум отличный повод подстегнуть научную мысль.

Брифинг

Олег Фаворский, академик РАН

Тот же Монреальский протокол. Это был обман. И компании, проталкивающие его, заработали более 8 млрд за счет запрета фреона и использования новых газов в холодильных устройствах. Потом была кампания по поводу утечек метана из газопроводов, мол, он тоже определяет температуру на Земле. Чистый обман! Наши геологи показали, что только выделение метана в северной части России летом из земли гораздо больше, чем все утечки из газопроводов. Кто-то здорово зарабатывает на проблеме влияния человечества на климат через CO2. На самом деле проблема CO2 существует, но это не климат — это экология.

Источник: «Правда.Ру»

Александр Сергеев, президент РАН

Физика атмосферы… одна из самых сложных систем, изучаемых физиками. Для того чтобы понять процессы, которые приводят к образованию озоновых дыр, процессы формирования погоды и дальше — климата, нужно учитывать массу разных факторов, сотни химических компонентов газа, передвижение масс, ветер, инсоляцию и пр. Сложные системы ведут себя принципиально непредсказуемо, потому что даже самое ничтожно малое изменение исходных параметров могут приводить к так называемой «экспоненциально быстрой расходимости траекторий». Поэтому и предсказания погоды больше чем на два-три дня оказываются часто неправильными.

Источник: «Московский комсомолец»

Томас Ружичка, директор клиники дерматологии и аллергологии Мюнхенского университета им. Людвига Максимилиана (LMU), профессор

Самый важный фактор (драматического распространения тяжелых заболеваний кожи.— «О») — это ультрафиолетовое облучение. Второй по важности фактор — использование соляриев. Третий фактор — курение. Если курение сопутствует нахождению под ультрафиолетом — это в разы повышает риск рака кожи. Что касается экологической ситуации — да, бесспорно, она оказывает влияние. Здесь следующая связь: возникновение озоновых дыр провоцирует более агрессивное ультрафиолетовое облучение.

Источник: Европейско-Азиатские новости