Скандал в тропиках. Ученые заявляют о новой озоновой дыре в атмосфере — чем это чревато?
Научпоп19 июля 2022, 21:00
Появление озонового слоя на Земле более миллиарда лет назад позволило морским обитателям выйти на сушу и привело к дальнейшей эволюции видов.
Этот слой, расположенный на высоте 10−50 км над поверхностью планеты, играет крайне важную защитную функцию, блокируя вредное ультрафиолетовое излучение Солнца.
В конце XX века ученые заметили серьезные разрушения озонового слоя, — озоновые дыры, — вызванные деятельностью человека и выбросами вредных веществ в атмосферу.
С тех пор вещества, который разрушают озон, запрещены, а размеры озоновой дыры над Антарктидой постоянно контролируются.
Сегодня в научном сообществе спорят по поводу другой озоновой дыры, которая может существовать в одном из регионов над тропическим поясом Земли.
Некоторые исследователи считают, что эта дыра также существует с 1980-х.
Неоднозначные наблюдения
Несколько месяцев назад профессор кафедры физики и астрономии Университета Ватерлоо в Онтарио Цин-Бин Лу опубликовал статью под названием «Наблюдениt больших и всесезонных потерь озона над тропиками».
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
В исследовании указано, что в нижних слоях стратосферы над тропиками (30° с. ш.-30° ю. ш.) с 1980-х существует постоянная озоновая дыра, которая примерно в семь раз больше, чем озоновая дыра над Антарктидой.
Цин-Бин Лу заявил, что эта озоновая дыра может привести к увеличению уровня ультрафиолетового излучения, затронув 50% площади поверхности Земли, на которой проживает примерно 50% населения мира.
Некоторые ученые раскритиковали эти данные и назвали исследование «ошибочным».
«Меня удивляет то, что это исследование было опубликовано в таком виде. Подобные утверждения о таких масштабных изменениях озона в тропиках не были зафиксированы в других исследованиях, что вызывает у меня большие подозрения», — заявил профессор химии атмосферы Лидского университета в Англии Мартин Чипперфилд.
По его словам, наука не должна зависеть только от одного исследования, и эта конкретная работа должна пройти ряд проверок для того, чтобы ее результаты можно было подавать в качестве фактов.
Цин-Бин Лу ответил, что подобная критика беспочвенна и не может подаваться в таком виде даже в рамках обзора научной литературы. Автор работы также объяснил, что его исследование прошло стандартный процесс рецензирования журнала AIP Advances, и независимые эксперты подтвердили качество данных.
«Нам не приходили никакие сообщения, которые ставят под сомнение достоверность исследования. Мы призываем читателей и исследователей по возможности связываться с авторами, чтобы обсудить потенциальные технические недостатки и устранить их», — заявили представители AIP Advances.
В чем опасность нового исследования?
Цин-Бин Лу полагает, что «большая и всесезонная озоновая дыра» в нижней стратосфере над тропиками расположена на высоте от 10 до 25 км над поверхностью Земли.
В отличие от Антарктиды, над которой расположена крупнейшая известная ученым озоновая дыра, регион тропического пояса является густонаселенным, и активность прямых солнечных лучей там гораздо выше.
«Воздействие повышенного уровня солнечного ультрафиолета может увеличить заболеваемость раком кожи и катарактой у людей, ослабить иммунную систему человека, снизить продуктивность сельского хозяйства и негативно повлиять на чувствительные водные организмы и экосистемы», — заявил Лу.
Исследователь также предлагает пересмотреть принятые нормы концентрации озона в атмосфере. Согласно текущим параметрам, опасным считается уровень озона ниже 220 единиц Добсона. По его словам, ученые не рассматривают озоновые дыры над тропиками, поскольку общий уровень озона там превышает порог в 220 единиц Добсона.
Однако, Лу уверен, что в некоторых регионах тропического пояса существуют дыры с концентрациями озона как минимум на 25% ниже допустимого уровня.
«Тропической озоновой дыры не существует. Идентификация автором „тропической озоновой дыры“ связана с тем, что он рассматривает процентные изменения озона, а не абсолютные изменения, причем последние гораздо более важны для разрушительного ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности», — заявил исследователь атмосферы из Ланкастерского университета в Англии Пол Янг.
Другие ученые также ссылаются на так называемую модель циркуляции воздуха Брюера-Добсона, согласно которой озон выталкивается из тропиков к полюсам. Астрофизик Марта Абалос Альварес из Мадридского университета Комплутенсе полагает, что в последние годы эта циркуляция значительно ускорилась из-за глобальных климатических изменений.
«Статье Цин-Бин Лу не хватает научной строгости. Она содержит множество рассуждений с серьезными ошибками и бездоказательными утверждениями, противоречащими предыдущим обоснованным данным», — заявила Альварес.
Кто следит за уровнями озона?
После обнаружения озоновой дыры над Антарктикой в 1985-м страны договорились о снижении вредных выбросов в атмосферу в рамках Монреальского протокола.
Среди веществ, которые разрушают озоновый слой, выделяют оксиды азота, хлорофлюорокарбон, трихлорфторметан и другие.
Однако, в течение последних нескольких лет ученые из разных стран публиковали исследования, согласно которым некоторые участники Монреальского протокола не соблюдают его требования.
В частности, в начале 2019-го ученые Бристольского университета, Национального университета Кенгбук и Массачусетского технологического института заявляли, источники глобальных выбросов от 40% до 60% трихлорфторметана — вещества, которое разрушает озоновый слой Земли — находятся на востоке Китая.
Согласно расследованию журналистов The New York Times, некоторые заводы в Китае используют это вещество для производства дешевой пеноизоляции холодильников и зданий.
Одно из последних исследований ученых из Университетского колледжа Лондона, Массачусетского технологического института и Кембриджского университета гласит, что частые запуски ракет-носителей могут стать критическими для озонового слоя Земли.
Это связано с тем, что все типы ракетного топлива при сжигании в верхних слоях атмосферы выделяют черный углерод, который разъедает озон и может оставаться в стратосфере до четырех лет.