Kaip mokslininkai pasaulį išgelbėjo: istorija apie ozono skyles

Kaltininkas – freonas

Ozono sluoksnį atrado prancūzų fizikai Charles’is Fabry ir Henri Buissonas 1913 metais. Jų kolega iš Didžiosios Britanijos Gordonas Milleris Bourne’as Dobsonas sukūrė įrenginį, skirtą matuoti ozono sluoksniui nuo Žemės paviršiaus, ir XX a. 3–6 dešimtmečiais steigė ozono matavimo stotis visame pasaulyje. Jos tebeveikia ir tebenaudojamos iki šiol, tiesa, daug tikslesnius duomenis šiais laikais pateikia palydovai.

Ozonas (O₃) – tai molekulė, kurią sudaro trys deguonies atomai. Nedidelės ozono koncentracijos yra visoje Žemės atmosferoje: pažemėje ozonas laikomas nuodinga medžiaga, nes kenkia plaučiams, o viršutiniuose atmosferos sluoksniuose jis saugo mūsų planetą nuo pražūtingų ultravioletinių (UV) spindulių. Ši ozono ypatybė neįkainojama – jei nebūtų ozono sluoksnio, mus pasiektų daug didesnis UV spindulių kiekis, tai neišvengiamai lemtų nudegimo padažnėjimą, odos vėžio atvejų skaičiaus padidėjimą, pakenktų akims, smarkiai padidintų vitamino D gamybą (per dideli vitamino D kiekiai lemia didesnį mirtingumą). Liūdni padariniai lauktų ir gyvūnijos bei augalijos: kai kurios rūšys labai greitai išnyktų, o tai išbalansuotų ištisas ekosistemas, žinduoliams grėstų panašios nelaimės, kaip ir žmogui, o kai kurios ekonomiškai labai svarbios žemės ūkio kultūros, pavyzdžiui, ryžiai, lauke augti nebegalėtų.

1985 m. buvo paskelbtos niūrios žinios: ozono sluoksnis per šešerius metus virš Antarktidos suplonėjo kone 40 procentų. Iš pradžių manyta, kad tai būdinga tik pietiniam planetos poliui, bet po kelerių metų ozono skylė jau žiojėjo ir virš Arkties. Greitai ozono sluoksnis pradėjo retėti ir aplinkiniuose reginiuose: virš Skandinavijos, Didžiosios Britanijos salų, o 1993 m. pavasarį paskelbta ir apie 30 proc. retesnį ozono sluoksnį virš Lietuvos.

Intensyvūs tyrimai atskleidė stulbinamą tiesą – ozoną ardo ne kas kitas, o žmogaus veikla. XX a. 3-iajame dešimtmetyje buvo sukurtas cheminis chloro, fluoro ir bromo angliavandenilių junginys, paprasčiau vadinamas freonu. Ši medžiaga idealiai tiko namų ir automobilių kondicionieriams, purškiamiesiems aerozoliams užpildyti, elektronikos valymo priemonėms, šaldymo įrangai, kitiems cheminiams procesams vykdyti ir… ozono sluoksniui ardyti.

Naudojant freoną, į atmosferą paskleidžiamos chloro ir bromo molekulės. Veikdamos kaip radikalai, aukštesniuose atmosferos sluoksniuose jos susijungia su ozono molekulėmis ir po cheminės reakcijos pastarųjų nebelieka, o chloro molekulės vėl laisvai dreifuoja ir gaudo kitas ozono molekules. Viena chloro molekulė gali sunaikinti šimtus tūkstančių ozono molekulių, kol pasišalina.

Mokslininkai suskubo įspėti, kad tolesnis freono naudojimas gali sukelti katastrofą. Štai tada ir prasidėjo smagiausi (arba kvailiausi) dalykai. Netruko atsirasti ir aukštai galvą keliančių skeptikų, kurie vienas po kito ėmė skleisti įvairius mitus.

Skylė, bet ne skylė

Mažai apie chemiją, geologiją, meteorologiją ir kitus mokslus nutuokiantys žurnalistai bei visuomenės veikėjai (neretai finansuojami freoną gaminančių ar jį naudojančių gamintojų doleriais) suabejojo NASA ir kitų organizacijų mokslininkų teiginiais, kad žmogaus veikla galėtų turėti įtakos tokiems visuotiniams procesams kaip ozono sluoksnis. Jei freonas naikina ozoną, kodėl skylės susidaro ne virš freono šaltinių, o planetos ašigaliuose? Ir apskritai, kaip už orą sunkesnė dalelė gali pakilti į 20–40 km aukštį? Paaiškinimas gali būti sunkus arba lengvas: Žemėje vyraujantys vėjai – galingas įrankis. Dar tik dabar po truputį pradedama suprasti, kaip globaliai veikia itin svarbūs planetos procesai – vandens ir oro srovės. Kadangi iš freono išsiskiriančios chloro molekulės ilgaamžės, jos neišnyksta ir ilgainiui genamos vėjų pasiekia aukštutinius atmosferos sluoksnius. Vėjas nėra lokalus dalykas, jis pučia visame pasaulyje, neturi pradžios ar pabaigos. Tad įvairias medžiagas išnešioti po visą planetą jis tikrai gali.

Ozono skylės susidaro virš ašigalių ne šiaip sau. Chloras jungiasi su ozonu esant žemai temperatūrai. Kadangi šalčiausia būtent ašigaliuose, ten skylių atsiradimas ir yra aktyviausias. Tai paaiškina ir tą faktą, kad apsauginis sluoksnis labiausiai praretėja žiemą ir pavasarį. Būtent tada, kai yra šalčiausia.

Beje, apie skyles. Ozono skylė nėra visiškai skylė. Nuo skylės kišenėje ji skiriasi tuo, kad ozono sluoksnis visiškai neišnyksta. Greičiau jis toje vietoje būna smarkiai suplonėjęs, todėl iki Žemės paviršiaus prasiskverbia daugiau UV spindulių. Neaišku, kaip spaudoje įsigalėjo terminas ozono skylė, bet dėl klaidingo supratimo atsirado įsitikinimas, kad tos skylės neegzistuoja, nes po jomis pabuvoję žmonės, augalai ar gyvūnai nepatyrė jokių rimtų sveikatos sutrikimų, nors teoriškai turėjo kone mirti. Visų pirma, organizmas gauna tik didesnę UV spindulių dozę, o ne atsiduria ant jų be visiškos apsaugos. Kad ir suplonėjęs, ozono sluoksnis vis tiek nuo jų saugo, tačiau gauta dozė ilgainiui gali lemti įvairius sutrikimus. Tai patvirtino ir tyrimai: dalis gyvūnų, nuolat gyvenančių po ozono skylėmis, jau dažniau serga įvairių formų vėžiu, susilpnėjusi jų bendra sveikata, rega. Augalijos ašigaliuose nėra tiek daug, nors Kanados šiaurėje plytintys miškai jau irgi kenčia.

Aršiausias skeptikų puolimas buvo susijęs su finansiniais reikalais. Mokslininkai kaltinti susimokymu išmelžti iš dorų piliečių pinigus savo „žaidimams“ (supraskite, tyrimams). Naivu būtų manyti, kad kiekvienas centas buvo panaudotas sąžiningai ir pagal paskirtį, bet atlikti tyrimai įrodė – ozoną tikrai naikina tik freono naudojimas, o gamtoje natūraliai jis neegzistuoja. Tai – žmogaus darbas. Dabar jau niekas nebedrįstų ginčytis dėl šio fakto, bet anuomet šis teiginys dar negulėjo enciklopedijose.

Kaip buvo išgelbėtas pasaulis

Prasidėjus kovai, dar buvo neaišku, kuo visa tai baigsis. 1985 m. mokslininkai iš viso pasaulio surengė iki tol neregėto dydžio aplinkosaugos konferenciją, kurioje bandė įtikinti politikus imtis ryžtingų priemonių ir uždrausti freono naudojimą. Nors konferenciją vainikavo Vienos konvencijos dėl ozono sluoksnio apsaugos pasirašymas, vis dėlto tai tebuvo pluoštas popieriaus lapų, o ne konkretus veiksmas. Dokumentas neįpareigojo nė vienos šalies imtis konkrečių veiksmų.

Kad žodis taptų kūnu, prireikė dar kelerių metų. Įnirtingų ideologinių mūšių įkarštyje tik 1988 m. Vienos konvenciją ratifikavo visos Jungtinių Tautų narės. 1987 m. dar spėta parengti ir kitą dokumentą – Monrealio protokolą. Šis jau numatė konkrečių medžiagų gamybos ir naudojimo mažinimą (jau buvo išsiaiškinti ir kiti žmogaus sukurti junginiai, ardantys ozoną, nors didžiausią grėsmę tebekelia freonas). Protokolas įsigaliojo dar po dvejų metų, bet jau nuo tada pavojingų medžiagų kiekis nuolat mažėja.

Politikai nebūtų politikai, jei nemėgintų išsisukti nuo atsakomybės. Dokumentuose buvo užfiksuoti įvairūs teisiniai saugikliai, kurie vilkino ozono išsaugojimą. Monrealio protokolas buvo papildytas penkis kartus, įtraukta naujų medžiagų ir sugriežtintos sąlygos, tačiau kiekvieną pataisą reikėjo iš naujo ratifikuoti. Turint omenyje didžiųjų valstybių skaičių ir įvairias politines peripetijas, pataisas pripažindavo vis mažiau valstybių. Besivystančios šalys atsisakė griežtinti priežiūrą, nes draudžiamas medžiagas reikėtų keisti kitomis – brangesnėmis, o tai stabdytų jų ekonomikos augimą. Pavyzdžiui, freonas iki šiol plačiai naudojamas kai kuriose Afrikos valstybėse, nes tai pigiausia medžiaga iš visų alternatyvų.

Nepaisant visko, freono ir kitų pavojingų medžiagų naudojimas mažėja. Skaičiuojama, kad, palyginti su 1986 m., pavojingų medžiagų naudojimas pasaulyje sumažėjo 75–80 proc., nors atsilikusiose valstybėse jis išaugo tiek pat. Vis dėlto tai geros naujienos. Naujausi NASA tyrimai rodo, kad dar kelerius metus ozono skylės virš Žemės polių plėsis, bet vėliau ims trauktis. Iki 2030 m. ketinama pavojingų medžiagų naudojimą sumažinti iki 90–95 procentų. Jei tai įvyktų, jau 2050–2060 m. galėtume stebėti akivaizdų skylių mažėjimą, o 2100 m. ozono sluoksnio suplonėjimas būtų nepavojingo lygio.

Kodėl tai mums turi rūpėti?

Norisi nusispjauti per petį tris kartus, bet mokslininkai jau išgelbėjo pasaulį. Nepaisant visko, racionalus protas nugalėjo ir ekonominė gerovė buvo pakeista rūpinimusi gamtosauga.

Buvau dar labai jaunas, bet atsimenu, kai močiutė tam tikromis vasaros dienomis neleisdavo išeiti į lauką, nes per radiją išgirsdavo apie ozono suplonėjimą. Tuomet pro langą su pavydu žiūrėdavau į gatvėje žaidžiančius draugus, kuriems pasisekė (arba ne), nes jie turėjo ne tokius atsargius tėvus ar gimines. Kol vieni bijojo, kiti į tai tik mojo ranka ir toliau sėkmingai varstė freono pripumpuotus sovietinius šaldytuvus ar purškėsi dezodorantais, o kai kas jau ir automobilyje turėjo oro kondicionierių, kurio skleidžiama vėsa salone naikino ozoną ir laikė mane uždarytą viduje.

Atrodo, tai buvo vos prieš 15–20 metų, bet visuomenė tai spėjo pamiršti. Kylant klimato kaitos problemai, pasigirsta pasipūtėliškų teiginių, kad, girdi, gąsdino su ozonu, dabar gąsdina su klimato atšilimu, o kaip tuomet nieko neįvyko, taip ir dabar neįvyks. Tokius kartais norisi suimti už pečių, lengvai krestelėti ir priminti, kad tie patys gąsdintojai (mokslininkai) tuomet ir apsaugojo planetą.

Brėžiant paraleles tarp anuomet pasirašytos Vienos konvencijos ir dabartinio Kioto protokolo, ideologinių skeptikų ir „gąsdintojų“ propagandinių mūšių, noro ir nenoro pripažinti, kad klimatas šyla, norisi tikėti, kad žmonės prisimins ozono skylių istoriją ir supras, jog Homo sapiens turi galią pakeisti visos planetos likimą.

Freono kiekį sumažinome, galime sumažinti ir anglies dioksido kiekį. Ir net jei šį sykį istorija nepasikartos ir su vykstančia klimato kaita anglies dioksidas neturės nieko bendro, būtina suvokti elementarią tiesą, tūkstantį kartų kaltą į galvą nuo darželio laikų: tarša yra blogai, švara yra gerai.