Для озонового слоя опасны не только хлорфторуглероды (фреоны). Климатологи подсчитали, что значительно больший вред озоновому экрану наносит веселящий газ -- закись азота.
На проблему разрушения озонового слоя, защищающего все живое на нашей планете от губительной ультрафиолетовой радиации, ученые обратили внимание в 70-х годах прошлого века. Именно тогда химики из Калифорнийского университета Франк Шервуд Роуланд и Марио Молина впервые показали, что хлорфторуглероды (ХФУ), известные также как фреоны, поднимаются в верхние части атмосферы -- в стратосферу. Верхняя стратосфера находится выше озонового экрана, поэтому туда легко попадают ультрафиолетовые лучи. Под действием ультрафиолетового излучения фреоны разлагаются с высвобождением хлора. Хлор же запускает цепную реакцию, в которой озон превращается в кислород. Очень важно, что вариантов обрыва химической цепи немного, поэтому количество радикалов хлора почти не уменьшается. Поэтому он может запускать реакцию разрушения озона множество раз.
Испугавшись за судьбу озонового экрана, ведущие страны подписали в сентябре 1986 года в Монреале конвенцию, которая вступила в силу в 1989 году. Согласно этой конвенции страны обязывались снизить уровень выбросов хлорфторуглеродов. Действительно, по подсчетам ученых, они существенно сократились. Но многие ученые считают, что, учитывая существенное сокращение выбросов фреонов, озоновый экран должен восстанавливаться значительно быстрее. Однако это не так. Следовательно, что-то еще мешает восстановлению.
Виновник найден?
Возможно, причина найдена. Доктор Равишанкара (A. R. Ravishankara) и его коллеги из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) (США) показали в своей работе, что закись азота, или веселящий газ (N20), разрушает озоновый слой даже с большей скоростью, чем фреоны. Действительно, азотный цикл разрушения озона наряду с хлорным хорошо известен ученым. Правда, насколько быстро эти реакции протекают в атмосфере, до настоящего времени никто не подсчитывал.
Чего больше -- ХФУ или закиси азота
«Из всех разрушающих озоновый слой веществ объемы выбросов закиси азота в атмосферу самые большие. И по многим прогнозам, такая ситуация сохранится в течение всего XXI столетия», -- говорит доктор Равишанкара.
Подобный вывод доктор Равишанкара и его коллеги сделали на основе расчета показателя ODP -- озоноистощающего потенциала для закиси азота. Он составил 0,017. У всех хлорфторуглеродов этот потенциал оставляет 0,02. То есть цифры вполне сравнимые. Причем в отличие от хлорфоруглеродов количество закиси азота и скорость, с которой она взаимодействует с озоном, практически не меняются ни от химического состава атмосферы, ни от метеорологических условий. А если сравнить объемы выбросов этих веществ в атмосферу, то закись азота окажется далеко на первом месте. По подсчетам доктора Равишанкары, в 2008 году выбросы закиси азота составили 10 млн тонн, а пик выбросов хлорфторуглеродов приходится на 1987 год -- тогда был выброшен 1 млн тонн этих веществ.
«Если выбросы антропогенной закиси озона будут продолжаться и останутся на таком же уровне, как сейчас, то к 2050 году озоноразрушающий потенциал этого газа будет превышать потенциал хлорфторуглеродов на 30%», -- считают авторы работы.
Впрочем, дискуссии о состоянии озонового слоя и факторов, на него влияющих, на этом явно не закончатся. Возможно, наоборот, исследование доктора Равишанкара добавит поводов для обсуждения. Нельзя забывать и о другой точке зрения -- ведь многие ученые считают, что промышленные выбросы оказывают совсем незначительное влияние на состояние озонового слоя, если оказывают его вообще, а основную роль играют естественные процессы в атмосфере.
Подробнее об исследовании американских ученых можно прочитать в последнем номере журнала Science.
