В 1985 году ученые впервые зафиксировали значительное истончение озонового слоя над Антарктидой. Причиной этого явления стали хлорфторуглероды — химические соединения, которые в то время активно применялись в промышленности и быту. Последующее международное сотрудничество привело к поэтапному отказу от этих веществ, и в последние годы стали отмечаться первые признаки восстановления озонового слоя.
/imgs/2023/02/05/20/5782917/77f8ad5d97860d49766c99a4ada674b37fa2c283.png){kind=link}
В 1985 году британские исследователи из Антарктической службы зафиксировали снижение концентрации стратосферного озона над Антарктидой более чем на 40% по сравнению с историческими нормами. Первоначально данные сочли ошибкой измерений, однако спутниковые снимки NASA подтвердили наличие обширной зоны с критически низким содержанием озона.
К тому моменту уже существовала теоретическая гипотеза о том, что хлорфторуглероды, широко применявшиеся в холодильной промышленности и аэрозолях, способны разрушать озон. В 1974 году было показано, что под действием ультрафиолета молекулы ХФУ высвобождают атомы хлора, которые каталитически разрушают озоновый слой. Окончательное подтверждение этой теории было получено в ходе экспедиции 1986–1987 годов: прямые измерения в антарктической стратосфере выявили аномально высокий уровень диоксида хлора, что доказывало связь между промышленными выбросами и истощением озона. Эти результаты легли в основу Монреальского протокола, в результате которого производство ХФУ было поэтапно запрещено.
Американские ученые задались вопросом: можно ли было обнаружить первые признаки антропогенного воздействия на озон раньше, если бы в распоряжении исследователей были современные инструменты мониторинга? Для этого они провели моделирование химического состава атмосферы за весь XX век, используя 16 климатических моделей, данные о промышленных выбросах и информацию из ледяных кернов, которые сохраняют состав атмосферы прошлых десятилетий.
Анализ показал, что первый достоверный сигнал истощения озона мог быть зафиксирован уже в 1957 году — почти на три десятилетия раньше реального открытия. Примечательно, что этот сигнал проявился бы не в Антарктиде, а в верхних слоях стратосферы над тропиками, где естественные колебания концентрации озона минимальны, что позволяет выявить аномалии на более ранней стадии.
Не менее неожиданным оказалось, что причиной раннего разрушения озона стали не хлорфторуглероды, а четыреххлористый углерод — вещество, использовавшееся с 1930-х годов в качестве обезжиривающего растворителя и средства для химической чистки. Концентрация этого соединения в атмосфере начала расти уже в 1940-х годах, что подтверждается данными ледяных кернов. Впоследствии использование четыреххлористого углерода было ограничено Монреальским протоколом, однако его долгое присутствие в окружающей среде требует продолжения мониторинга.
Полученные результаты не ставят под сомнение эффективность Монреальского протокола, а напротив, подтверждают необходимость своевременного выявления антропогенных воздействий на климатическую систему. Исследователи отмечают, что некоторые озоноразрушающие вещества, несмотря на запрет, могут сохраняться в окружающей среде десятилетиями, и их концентрация требует постоянного контроля.
Читайте также: «Открытие российских ученых меняет представление о том, как можно управлять светом».