#35 – Dziura ozonowa

Kiedyś straszyli nas dziurą ozonową i jakoś tajemniczo przestało się o tym mówić, dziś straszą nas globalnym ociepleniem… Niestety, zdarza mi się od czasu do czasu usłyszeć taki komentarz. Istotnie, o dziurze ozonowej mówiono w mediach i szkołach, a sprawa coś przycichła. Zapraszam zatem na krótką przejażdżkę parę lat wstecz, w której przyjrzymy się, na czym polega zjawisko dziury ozonowej, czemu mielibyśmy robić z tego jakąkolwiek aferę, ale przede wszystkim – jak to się stało, że sprawa coś przycichła. Sprawdzam!
Ogromne podziękowania dla dr Aleksandry Kardaś, fizyczki atmosfery, redaktorki strony Nauka o klimacie oraz współautorki książki pod tym samym tytułem, za konsultację treści odcinka i wyłapanie paru moich nieścisłości.
W stratosferze naszej planety znajduje się specjalne miejsce o szczególnie wysokiej koncentracji ozonu. Jego istnienie jest naturalną konsekwencją tego, w jaki sposób zbudowany jest nasz świat. Cząsteczki tlenu poddane działaniu promieniowania ultrafioletowego pochodzącego ze Słońca rozpadają się na pojedyncze atomy, a że strasznie im niekomfortowo w takim stanie, chętnie zareagują, by się związać w coś w miarę stabilnego. W wyniku reakcji pojedynczego atomu tlenu z cząsteczką tlenu, powstaje cząsteczka ozonu, zawierająca trzy atomy tlenu. Nie jest to struktura szczególnie stabilna i ulega rozpadowi, gdy będzie miała okazję wejść w jakiś stabilniejszy związek, ale pod wpływem promieniowania ultrafioletowego również się może rozbić, robiąc nam w górnych warstwach atmosfery nieustannie bulgoczący kocioł.
Ozon ma niezwykle istotną właściwość, która przyczynia się do tego, że życie na Ziemi jest możliwe. Całkiem nieźle radzi sobie z pochłanianiem promieniowania ultrafioletowego, którego nadmiar prowadzi do poważnych uszkodzeń organizmów żywych – więcej o różnych rodzajach promieniowania i ich wpływie na tkankę mówiłem w odcinku o Mikrofalach i „smogu elektromagnetycznym”. Poważny ubytek w ochronnej warstwie ozonowej byłby śmiertelnym zagrożeniem – nie tylko dla naszej cywilizacji, lecz dla niemal całego życia jakie znamy – za wyjątkiem tego, które schowane byłoby głęboko pod wodą, chronione przed nadmiarem promieniowania.
Po czterech i pół miliarda lat od uformowania się naszej planety nadchodzi rewolucja przemysłowa, przenieśmy się więc do początku dwudziestego wieku. Człowiek potrafi już kontrolować otoczenie w niespotykany dotąd sposób. Eksperymentuje z nim, podporządkowuje świat sobie różnymi, niekoniecznie bezpiecznymi metodami. Rzeczy tak proste jak lodówka wykorzystują mało przyjemny dla człowieka amoniak, co w razie wycieku powoduje niemało problemów, więc człowiek poszukuje rozwiązania bezpieczniejszego. W 1930 roku zarejestrowana zostaje nazwa handlowa – Freon – czyli dichlorodifluorometan, a w ciągu kolejnych kilku lat parę podobnych chlorofluorowęglanów. Freony są łatwe do wytworzenia i tanie w produkcji, nietoksyczne dla człowieka, stabilne, a jednocześnie doskonale się nadają jako czynnik chłodniczy w chłodziarkach i klimatyzatorach, a także jako gaz nośny w przeróżnych sprayach. No, przynajmniej tak się wydawało na pierwszy rzut oka.
Pod koniec 1973 roku Mario Molina, który ledwo co zdobył tytuł doktora, rozpoczyna staż podoktorski na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine, pod okiem prof. Franka Sherwooda Rolanda. Prowadzi badania nad freonami i dochodzi do wniosku, że szalenie popularne freony nie są aż tak stabilne, jak obiecywali producenci. Pod wpływem promieniowania UV rozpadają się, uwalniając między innymi chlor. Rodniki chloru są bardzo reaktywne – tak bardzo, że spokojnie potrafią rozbić niezbyt stabilny ozon zabierając mu atom tlenu, po czym chętnie pozbędą się nowego partnera pod wpływem promieniowania słonecznego i lecą rozwalać kolejne cząsteczki ozonu. Do gry wchodzi nowy gracz, który niszczy ozon szybciej, niż jest produkowany, jest bardzo wydajny w swoim morderczym pędzie i przede wszystkim – jeden rodnik chloru rozbije tłuste dziesiątki, jeśli nie setki tysięcy cząsteczek ozonu.
Freony jako bezbarwne i bezwonne gazy niezauważalnie ulatniają się z drobnych nieszczelności w instalacjach, beztrosko także emitowaliśmy je, używając kosmetyków czy farb w sprayu. Spotkałem się z zarzutem, że freony są przecież cięższe od powietrza, no to jakim cudem się znalazły w stratosferze? No cóż, ziarna piasku też są cięższe od powietrza, a czasem potrafią wpaść do oka i nie potrzebują do tego napędu antygrawitacyjnego. Atmosfera to kocioł, który ciągle się miesza, przenosi prądami kilometry nad ziemią przeróżne rzeczy, a na podstawie pobranych próbek wiemy, że freony dotarły tam. Dostatecznie wysoko, by oberwać od słonka i się rozlecieć. Co zabawne, to właśnie tak zachwalana przez producentów stabilność im na to pozwala – wytrzymać w atmosferze dostatecznie długo, by dotrzeć do stratosfery.
Reakcja producentów chlorofluorowęglanów była natychmiastowa. Nazwali doniesienia kompletnym bełkotem, zaś wycofanie freonów z użycia miało być według nich zapalnikiem zapaści gospodarczej, która zrujnuje światową ekonomię i cofnie nas w rozwoju. Zatrudnili również największą ówcześnie firmę zajmującą się PR – Hill&Knowlton, która to zorganizowała objazdowe wykłady z brytyjskim naukowcem, Richardem Scorerem. Rzecz jasna wykłady były festiwalem plucia na Rolanda i Molinę. Sam Mario Molina w wywiadzie w 1985 podsumował swojego oponenta słowami „Ten pan jest dobry w atakowaniu. Nie wykonał jednak żadnej pracy naukowej w tym temacie”. Producenci freonów również podpierali się pracami naukowymi – starannie wybranymi, których wnioski były zupełnie inne niż wnioski Rolanda i Moliny, zazwyczaj z pism o wartości naukowej zbliżonej do gazetki z Lidla. Atakowali naukowców alarmujących o wpływie freonów na warstwę ozonową twierdząc, że kręcą dramę tylko po to, żeby wyżebrać fundusze na badania albo zabłysnąć w mediach. Atakowali całe środowisko naukowe, bo przecież naukowcy jak się czegoś nowego dowiedzą, to zmieniają zdanie, więc nie można im ufać. Przyparci do muru, twierdzili również że przecież potrzeba więcej badań, a poza tym taniej będzie dla nas wszystkich przyzwyczaić się do nowych warunków, niż zabraniać produkcji freonów. A produkowali ich w latach siedemdziesiątych około milion ton każdego roku. W linkach do odcinka znajdziesz fantastyczne opracowanie metod dezinformacji, które były w całej sprawie wykorzystywane – polecam jak nigdy, jest… niezwykle aktualne.
Medialny ping-pong trwał trochę czasu. Węzeł gordyjski przecięła ekipa z brytyjskiej stacji badawczej Halley na Antarktydzie. W 1985 roku rzucili surowymi danymi na stół, według których w ostatnim miesiącu zimy polarnej ilość ozonu nad Antarktydą spadła o 40%. Mamy sporo szczęścia z tą Antarktydą. Długie noce polarne – a zatem długi czas braku zasilania ze Słońca, niezbędnego do produkcji ozonu, a także nietypowe prądy powietrza, dały nam fajne środowisko testowe pokazujące, co nas czeka jeśli się nie opamiętamy.
Tym razem podziałało, mimo że producenci twierdzili, że w dalszym ciągu dane i prognozy są zbyt niepewne, by miało sens wdrażanie jakichkolwiek zmian. Ale zaledwie dwa lata później ponad 160 państw z całego świata przyjmuje protokół montrealski, zobowiązujący do natychmiastowej redukcji produkcji i użycia w sumie 95 substancji niszczących warstwę ozonową, a docelowo do wyzerowania produkcji. Kraje rozwijające się uzyskały docelową pomoc finansową, a producenci… jakimś cudem znaleźli substancje, które zastąpiły chloro fluoro węglany. Protokół montrealski był poddawany kilkukrotnym rewizjom, zacieśniającym wymagania. Dzięki szeroko zakrojonym działaniom, do 2005 roku zredukowano użycie substancji niszczących ozonosferę o 95%, do dzisiaj niemal całkowicie z nich zrezygnowaliśmy.
Dopiero w ostatnich latach pojawiły się doniesienia, że dziura ozonowa nad Antarktydą zaczęła się zmniejszać. Wstrzymaliśmy produkcję i emisję, owszem, ale z tym, co wydmuchaliśmy już do atmosfery, nic zrobić się nie dało. Substancje musiały przejść swój destrukcyjny cykl, a my mogliśmy tylko siedzieć i patrzeć, i najwyżej obliczać jakie mamy szanse, że w porę się opamiętaliśmy. Wywołaliśmy reakcję, nad którą nie potrafiliśmy zapanować, a która spokojnie mogła nas zabić. Wpływ i kontrola to całkowicie osobne rzeczy.
Zmieniamy klimat na naszej planecie. Wystarczy wyjrzeć przez okno, katastrofa klimatyczna to nie tylko wyższa średnia temperatura, to również częstsze ekstrema. To tornada w Polsce i coraz bardziej niszczycielskie huragany na Florydzie. To gwałtowne burze i paraliże całych miast przez kilkunastominutowe opady deszczu, to ekstremalnie gorące dni i tropikalne noce. To również niewyobrażalnie wielkie pieniądze przemysłu, któremu lepiej i taniej będzie zachować obecną sytuację i nie przebiera w środkach, by wmówić nam, że nie ma się czym przejmować, że naukowcy to alarmiści którzy chcą zbić kasę i sławę na globalnym ociepleniu, a tak poza tym przecież nawet jak się zrobi cieplej to super.
Świat jaki znamy, jednak się nie kończy, przynajmniej mam taką nadzieję. Świadomość zmian klimatu się podnosi, szczególnie w krajach położonych w najgorętszych rejonach naszej planety. Kwestią czasu jest kiedy i nas ten problem kopnie w zadek, a kopnie bez najmniejszej litości. Mówmy głośno o zmianach klimatu, utrzymajmy budowanie świadomości tych zmian. Dajmy naszym dzieciom powód do dumy z naszego pokolenia, tak jak i my możemy być dumni z pokolenia naszych rodziców, które zatrzymało kryzys dziury ozonowej.