1970’lerin ve 1980’lerin başlarında, bilim camiası ozon tabakasını incelten maddelerin (ODS) ozon tabakası üzerindeki potansiyel zararlı etkileri konusunda giderek daha fazla endişe duymaya başladı. Antarktika’nın üzerindeki ozon tabakasında endişe verici bir hızla büyüyen bir “delik” yarattı.
Bu endişeler, 1985 yılında Ozon Tabakasının Korunmasına İlişkin Viyana Konvansiyonu’nda resmen ele alınmıştır. Bu konvansiyon, 1987 Ozon Katmanını İncelten Maddelere İlişkin Montreal Protokolü adlı bir antlaşmanın imzalanmasıyla sonuçlanmıştır.
Montreal Protokolünün 20. Yıl Dönümü
Kanada’daki Montreal Protokolünün 20. Yıldönümünde Temsilciler
1996 yılına kadar tüm gelişmiş ülkelerde CFC’lerin üretimini resmi olarak durdurma kararıyla sonuçlanan, Montreal Protokolünde yapılan değişikliklerdi.
Sonraki eylemler ozon tabakasındaki deliğin küçülmesine neden oldu ve 2019’da NASA’dan gelen raporlar, şimdiye kadarki en küçüğü olduğunu gösterdi.
Hasarın tam olarak ne zaman onarılacağı belirsizdir, ancak bu, fark edilen, zamanında durdurulan ve hatta tersine çevrilen potansiyel olarak felaket niteliğinde bir olayın bir örneğidir. Ve tüm bunlar, bilimsel kanıtlara dayalı küresel tanınma ve işbirliğinden kaynaklanıyor.
Bunun neden hala bu kadar alakalı bir konu olduğunu merak edebilirsiniz ve aynı zamanda meteoroloji ve genel bilim toplulukları tarafından büyük ilgi görmeye devam ediyor. Bunun için güzel sebepler var. En önemlisi ozon tabakasının incelmesinin gezegen üzerindeki etkileridir.
Bu olay zamanında yakalanmış ve tersine çevrilmiş olsa da, tekrar kontrolden çıkmasına izin vermemek için yine de izlenmesi gerekiyor. Bu deneyim aynı zamanda insan faaliyetlerinin nasıl istenmeyen çevresel zararlara yol açabileceğinin ve bunların nasıl ele alınabileceğinin bir planı olarak da hizmet edebilir.
İşte bu makale burada devreye giriyor. Yazının odak noktası, ozon tabakasının incelmesinin etkileri üzerine olacak ve bu da neden küresel ölçekte bu kadar acil bir şekilde ele alındığını açıklayacak.
Bunu yapmak için önce ozon tabakasının ne olduğunu ve küresel çevre için önemini tanımlamamız gerekiyor. Ozon tabakasının incelmesinin nedenleri ve ozon tabakasındaki delik, ozon tabakasının incelmesinin potansiyel etkilerini nihayet ele almadan önce incelenecektir.
Ozon Tabakası Tanımı
Son kırk yılda ozon tabakasıyla ilgili çok sayıda tartışma ve tartışma devam etti, bazı gözlemciler bunun tam olarak ne olduğu konusunda net bir fikre sahip değildi. Sonuç olarak, ilk olarak ozon tabakasının tam olarak ne olduğuna dair net bir tanım sağlamak çok önemlidir:
Ozon Tabakası Nedir?
Ozon tabakası, stratosferde yaklaşık 15 – 35 kilometre (9 – 22 mil) yükseklikte dünyayı çevreleyen ince bir konsantre ozon gazı tabakasıdır . Güneşin tehlikeli ultraviyole ışığının
büyük çoğunluğunu (yüzde 98) absorbe etme hayati rolünü oynar .
Ozon stratosferde oluşur. Yüksek seviyelerde UV radyasyonu bir oksijen molekülüne (O 2 ) çarptığında , serbest bir oksijen atomu oluşturur. Oksijen atomu daha sonra ozon (O 3 ) oluşturmak için bir oksijen molekülü (O 2 ) ile birleşir .
Ozon ayrıca esas olarak tropik kuşakta oluşur. Yüksek irtifa rüzgarları daha sonra ozon açısından zengin havayı kutup bölgelerine doğru taşır.
Ozon tabakası sadece yükseklikte değil aynı zamanda kalınlıkta da değişiklik gösterir. Yıl boyunca değişir, ancak genel olarak ekvator üzerinde daha ince ve kutup bölgelerinde daha kalındır.
Ozon Tabakasının Önemi
Ozon tabakası, stratosferde bulunan son derece ince bir tabakadır. En yüksek konsantrasyon seviyelerinde, yine de milyonda ozonda yalnızca on parçadır. Düşük yoğunluğuna rağmen, ozon tabakası gezegendeki tüm yaşamın korunmasında vazgeçilmez bir rol oynar.
Güneşten gelen tüm ultraviyole radyasyonun büyük çoğunluğunu (kabaca yüzde 98) emer . (Bu tür radyasyonun tehlikeleri kısaca “Ozon Tabakasının Tükenmesinin Etkileri” bölümünde ele alınacaktır.)
Ozon (O 3 ) üç oksijen atomundan oluşur ve nispeten kararsız bir moleküldür. Ve bizi korumaya yardımcı olan da bu istikrarsızlıktır.
Kafa karıştırıcı gelebilir, ancak dünyayı UV ışığından koruyan, stratosferdeki ozonun hem yıkımı hem de yeniden oluşmasıdır. Aşağıdaki şekilde açıklanabilir.
Güneş radyasyonu
Stratosferde bol miktarda oksijen molekülü bulunur. Güneşten gelen ultraviyole ışık bu moleküllerden birine çarptığında, onun iki ayrı oksijen atomuna bölünmesine neden olurlar.
Tek bir oksijen atomu (O 1 ) çok kararsızdır ve hızla bağlanacak bir oksijen molekülü (O 2 ) bulur , bu da bir ozon molekülünün (O 3 ) oluşumuyla sonuçlanır . Ve dünyayı UV radyasyonundan koruyan bu moleküldür.
Özetle: Oksijen Atomu (O 1 ) + Oksijen Molekülü (O 2 ) = Ozon (O 3 )
Daha da önemlisi, UV ışığı bir ozon molekülüne çarptığında, radyasyonu emer ve geçmesine izin vermek yerine onu ısıya dönüştürür.
Ancak bu işlem sırasında bir oksijen atomu tekrar sıyrılır ve geriye bir oksijen molekülü (O 2 ) ve tek bir oksijen atomu (O 1 ) kalır .
Özetle: Ozon (O 3 ) ve UV Maruziyeti → Oksijen Atomu (O 1 ) + Oksijen Molekülü (O 2 )
Ozonun aynı anda oluşması ve yok edilmesi doğal bir süreçtir, ancak üretilen ozon miktarının, yok edilen ozon miktarına eşit olduğu ince bir denge yaratır.
Bu işlem aynı zamanda Sızdıran Kova Teorisi olarak da bilinir. Ozon tabakasını içinde delik olan bir kovayla karşılaştırırsanız, sızan (yok edilen) ozon miktarı eklenen ozon miktarı (yeni oluşturulan) ile aynı kaldığı sürece kova dolu kalacaktır .
İşte tam da bu nedenle, ozon tabakasını incelten maddeler, yeni yaratılabilecek olandan daha fazla ozonun yok olmasına neden olarak, büyük bir dengesizliğe ve sonuçta ozon tabakasının tükenmesine neden oldu.
Buna karşılık, giderek artan miktarda tehlikeli ultraviyole radyasyon gezegenin yüzeyine ulaşabildi. Neyse ki, Montreal Protokolü endişe verici tükenme oranını ele aldı ve ozon tabakası iyileşiyor.
Ancak tüm bunlar, bu dengenin ne kadar hassas olduğunun ve ozon tabakasının UV radyasyonuna karşı korumaya devam etmesine izin vermek için ne kadar önemli olduğunun kanıtıdır.
Ozon Tabakasının Tükenmesinin Nedenleri
Atmosferde ozonun bozulmasına veya incelmesine neden olan bir dizi madde vardır. Doğal olarak oluşabilen veya yapay bir kökene sahip olabilen ozon tabakasına zarar veren maddeler (ODS) olarak bilinirler .
Hidroksil (OH ·) ve nitrik oksit radikallerinin (NO ·) her ikisi de atmosferde doğal olarak oluşur ve oldukça reaktiftir, yani kısa ömürlüdür ancak başka bir maddeyle kolayca reaksiyona girebilir. Stratosferde bu, ozonun etkileşimi ve parçalanması ile sonuçlanır.
Ancak ozon tabakasının incelmesinin en büyük nedeni, 20. yüzyılın sonlarında atmosfere salınan insan yapımı kimyasallardır. Bu kimyasallar arasında klor ve brom açık ara en büyük tehditlerdir.
Bu maddeler, kloroflorokarbonlar (CFC’ler), hidrokloroflorokarbonlar (HCFC’ler) ve buzdolapları ve klimalar gibi ticari cihazlarda soğutucu olarak kullanılan diğer gazlar tarafından oluşturulur.
Ozon İncelmesi Diyagramı
Ozon tabakasını incelten maddelerin ozonu nasıl yok ettiğini gösteren diyagram
Kloroflorokarbonlar ve hidrokloroflorokarbonlar stratosfere ulaştığında, ultraviyole radyasyona maruz kalırlar, bu da onları klor veya broma böler. Ozonu büyük ölçekte yok edebilen, bu maddelerin bu saf halindedir.
Bu kimyasallar, bir ozon atomunu soyarak ozon parçalayabilir. Örneğin klor, klor monoksit ve oksijen oluşturmak üzere ozon molekülüyle reaksiyona girerek ve onu parçalara ayırarak ozonu yok eder.
Basit denklem aşağıdaki gibidir: Cl + O 3 = ClO + O 2
Klor ve bromun hem kapasitesi hem de ömrü onları bu kadar yıkıcı kılıyor. Örneğin, bir klor atomu 100.000 ozon molekülünü yok edebilir. Brom, klordan 40 kat daha fazla zararlıdır, ancak atmosferde çok daha azı vardır.
Klor ayrıca stratosferde 100 yıla kadar ve brom yaklaşık 65 yıla kadar kalabilir. Bu uzun kullanım ömrü, ozon tabakasını incelten bu maddelerin kalmasına ve ozon seviyelerini uzun bir süre boyunca bozmaya devam etmesine izin verir.
Ozon Tabakasının İncelmesinin Etkileri
Ozonun oluşumu ve yok edilmesi arasındaki hassas denge çok önemlidir. 20. yüzyılın sonlarında stratosferdeki ozonun bölge tüketen maddelerin bir sonucu olarak incelmesi, bu dengenin ciddi şekilde bozulmasına neden oldu.
Geçen yüzyılda stratosferdeki ozon tabakasını incelten maddeler tarafından ozonun büyük çapta yok edilmesi, yeni yaratılan gazlardan daha fazla gazın yok edilmesiyle sonuçlandı.
Bu dengesizlik, stratosferdeki ozon miktarında endişe verici bir düşüşe yol açtı ve Antarktika gibi bölgelerde “ozon tabakasındaki delikler” olarak bilinen zayıflıklar ortaya çıktı.
Bölge katmanı tehlikeye atılırsa geçmesine izin verilecek ultraviyole radyasyon miktarı, gezegendeki tüm yaşam için yıkıcı ve ölümcül sonuçlar doğuracaktır.
Ultraviyole ışık üç tip radyasyona ayrılabilir:
UV-A Radyasyonu
UV-B Radyasyonu
UV-C Radyasyonu
Bu üçü arasında UV-C radyasyonu açık ara en tehlikelidir. Kısa sürede ciddi cilt yanıklarına neden olabilir, cilt kanserine yol açabilir ve ayrıca katarakt gibi durumları içeren kalıcı göz hasarına neden olabilir. Neyse ki, ozon tabakası tüm UV-C ışığını yüzde 100 engeller.
UV-B radyasyonu daha az tehlikelidir, ancak yine de cilt yanıklarına neden olabilir ve karsinom gibi belirli cilt kanseri türleriyle ilişkilidir. Yine ozon tabakası, tüm UV-B radyasyonunun yaklaşık yüzde 90’ını engelleyebilmektedir.
UV-A radyasyonu , ozon tabakasından kesintiye uğramadan yüzeye nüfuz eden tek UV ışığı türüdür. Zararsız bir radyasyon şekli olarak kabul edildi, ancak son araştırmalar uzun süreli maruz kalmanın erken cilt yaşlanmasına ve Melanoma gibi kanserlere yol açabileceğini ortaya koyuyor.
Ultraviyole radyasyonun bu bozulmasının ve farklı bileşenlerinin insanlar üzerindeki potansiyel etkisinin amacı, ozon tabakasının incelmesinin etkisinin ne kadar yıkıcı olacağını vurgulamaktır.
Ozon Tabakasının İncelmesinin Etkileri
National Geographic’te Nisan 2019’da yayınlanan bir makale, bunu bağlamında ortaya koymak gerekirse , Montreal Protokolü olmasaydı , “ABD ek 280 milyon cilt kanseri vakası, 1,5 milyon cilt kanseri ölümü ve 45 milyon katarakt görmüş olurdu— ve dünya en az yüzde 25 daha sıcak olacak. ”
Ve çevremizin geri kalanı üzerindeki etkisine bu bölümde odaklanılmadı bile. Örneğin, ultraviyole radyasyon (özellikle UV-B ışığı) ayrıca hücresel düzeyde bitkilere zarar verebilir, DNA’larını değiştirebilir ve hatta bitki ölümüne bile yol açabilir.
Ultraviyole radyasyonun etkilerinden insan yaşamına çok benzer şekilde hayvan yaşamının da etkilendiğini belirtmek önemlidir. Tatlı su ve deniz yaşamı bile UV ışığının etkilerinden kaçmaz.
Özetle, yeryüzündeki tüm yaşamın ozon tabakasının incelmesi ve bunun sonucunda artan ultraviyole radyasyondan olumsuz etkileneceğini söylemek güvenlidir.
