A globális felmelegedés hátráltathatja az ózonréteg helyreállását
![](https://assets.4cdn.hu/kraken/6lvVF1TVtMnB6B6Gs-xxs.jpeg?width=96&height=96&fit=crop)
A globális felmelegedéssel gyakoribbá és intenzívebbé válnak a bozót- és erdőtüzek, és emiatt később állhat helyre az ózonréteg, állítja egy új kutatás, ami a két és fél magyarországnyi területet elpusztító 2019-2020-as ausztráliai bozóttüzek sztratoszférára gyakorolt hatásait vizsgálta.
![Kenguruk az ausztráliai Snowy völgyben egy 2020 januári bozóttűz során Kenguruk az ausztráliai Snowy völgyben egy 2020 januári bozóttűz során](https://assets.4cdn.hu/kraken/7s3AYuzukakEGWB0s.jpeg)
Susan Solomon, az MIT elismert légkörkutatója, aki elsők közt írta le, hogy milyen kémiai reakciók felelősek az antarktiszi ózonlyuk kialakításáért, most kollégáival műholdas adatok és modellszimulációk alapján azt találta, hogy a bozóttüzek megváltoztatták a felső légkör összetételét, és az ózonkoncentráció csökkenéséhez vezettek.
A 15-35 kilométeres magasságban található, ózonmolekulákból (O3) felépülő ózonréteg lehetővé teszi a szárazföldi életet azzal, hogy elnyeli a Napból érkező, a biomolekulákat leginkább roncsoló, kis hullámhosszú (UV-C) ultraibolya sugárzást, és közepes hullámhosszú (UV-B) UV-sugárzás nagy részét.
A szerdán a Nature-ben közölt tanulmány szerint a bozót- és erdőtüzekből képződő aeroszolrészecskéknek a korábban véltnél erősebb ózonroncsoló hatása van. Ezzel a szakemberek választ adnak arra is, hogy miért volt 2020-ban a Föld déli féltekéjének közepes szélességein a szokásosnál kevesebb ózonmolekula a sztratoszférában, és mi okozta az antarktiszi ózonlyuk megnövekedett méretét, ami 2020. szeptember 20-án elárte a 24,8 millió négyzetkilométert.
![Az antarktiszi ózonlyuk 2020-ban szeptember 20-án érte el legnagyobb kiterjedését, 24,8 millió négyzetkilométert Az antarktiszi ózonlyuk 2020-ban szeptember 20-án érte el legnagyobb kiterjedését, 24,8 millió négyzetkilométert](https://assets.4cdn.hu/kraken/7s3AP1pVxDOvBYBYs.png)
A tanulmányt a Nature-nek kommentáló Faye McNeill és Joel Thrnton amerikai légkörkutatók szerint bár a 3 évvel ezelőtti ausztráliai bozóttűz-szezon meglehetősen extrém volt, az ilyen, füstviharfelhőket (pyrocumulonimbus) képző nagy erdőtüzekre egyre többször kell számítani a klímaváltozás miatt, ami időlegesen megzavarhatja vagy lelassíthatja az ózonréteg helyreállását. Emellett az új eredmények még inkább kérdésessé teszik, hogy mennyire jó ötlet aeroszolokkal a globális felmelegedést ellensúlyozó geomérnökségbe kezdeni azok potenciális ózonroncsoló hatásai miatt.
Hogyan roncsolják az erdőtüzek az ózonréteget?
A Solomonék által javasolt mechanizmus szerint az erdőtüzekből felszabaduló aeroszolok hidrogén-kloridot (HCl) képesek elnyelni, ami az emberi tevékenység által légkörbe juttatott, halogénezett szénhidrogének közé tartozó CFC-kből (chlorofluorocarbon) szabadul fel. Ez, mint McNeill és Thrnton amerikai légkörkutatók elmagyarázzák, lehetővé teszi a részecskéknek, hogy egyes klórvegyületek (hipoklórossav és klór-nitrát) kémiai reakcióit katalizálják fényre reaktív klórvegyületekké.
![Egy Új-Dél-walesi bozóttűzből felszabaduló füst Egy Új-Dél-walesi bozóttűzből felszabaduló füst](https://assets.4cdn.hu/kraken/7s3B5cf5vpmgGWB2s.jpeg)
Ahogy ezeket a vegyületeket UV-sugárzás éri, klórgyökök képződnek, amik képesek az ózonmolekulák lebontására, ez pedig ahhoz vezet, hogy a normálisnál gyorsabban kezd el csökkenni a gáz koncentrációja a sztratoszférában. Ezek az ózon lebomlását okozó légköri kémiai folyamatok a jégrészecskék esetében évtizedek óta ismertek. A kutatók áttörése abban rejlik, hogy meg tudták mutatni, hogy a tüzekből a légkörbe kerülő, az infravörös tartományban mérő műholdak által gyűjtött adatok szerint koromból és szerves anyagokból álló részecskék hatékonyan elnyelik a hidrogén-kloridot, ami miatt később más klórvegyületek „aktiválódni” tudnak a részecskék felszínén.
Ez McNeill és Thrnton szerint egyáltalán nem volt egyértelmű, főleg száraz körülmények között, ahol ezeknek a részecskéknek a jégszemcséknél vagy vizes oldatoknál kevésbé reaktívnak kellene lenniük. Korábban az volt a vélekedés, hogy a szerves anyagokból álló részecskék üvegszerűek, és a reakciók a felszínükön rendezetlen régiókban mehetnek végbe. Az ausztráliai bozóttüzek során végzett műholdas megfigyelések viszont azt mutatták, hogy a szerves anyagokban gazdag részecskék képesek voltak vizet elnyelni.
Solomonék azt állítják, hogy termodinamikai okokból a részecskéknek -78 fokos hőmérséklet felett inkább folyékonyhoz hasonló halmazállapotban kell lenniük még a hideg és száraz sztratoszférában is. Emellett laboratóriumi vizsgálatokra hivatkozva azt állítják, hogy ezek a szerves anyagokból és vízből álló oldatok hatékonyabban képesek elnyelni a hidrogén-kloridot, mint a gyakoribb, kénsavat tartalmazó felső légköri részecskék.
Mi volt ennek a valós hatása?
A kutatók az aeroszolok (Community Aerosol and Radiation Model for Atmospheres, CARMA) és a Föld globális éghajlatának leírására (Community Earth System Model, CESM) használt modelleket kiegészítették az általuk javasolt kémiai mechanizmussal. Kiderült, hogy figyelemre méltó egyezés van különböző klórvegyületek légköri koncentrációjában 2020-ban megfigyelt változások és az ezeket szimuláló modelleredményeik között, ami szerintük erős támogatást ad a hipotézisüknek.
A modell alapján a bolygó déli féltekéjének 30. és 50. szélességi foka között 18 az ózonrétegben az ózonmolekulák koncentrációját kifejező Dobson inittal (azaz 3-5 százalékkal) csökkent a földi életet védő gáz mennyisége, az Antarktisz feletti ózonlyuk mérete pedig 2,5 millió négyzetkilométerrel nőhetett meg. Ugyanakkor nem a bozóttüzek okozták a 2020-as ózonlyuk korábban nem tapasztalt tartósságát, vagy csak közvetetten, a légköri folyamatokra gyakorolt hatásuk miatt.
Mindez arra világít rá, hogy a légkörkutatással foglalkozó szakértőknek jobban fel kellene tárniuk, milyen kémiai reakciók mennek végbe ezeken a részecskéken a sztratoszféra körülményei között. Ugyanez igaz az aeroszolos geomérnökségi próbálkozásokra is: mielőtt ilyen légköri kísérletek történnének, az aeroszolokat alaposan meg kell vizsgálni laboratóriumban szimulált felső légköri körülmények között.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: