Kuvittele vuosi 2065. DNA: ta muuntava UV-säteily on noussut 650 prosenttia, ja sillä voi olla haitallisia vaikutuksia kasveihin, eläimiin ja ihmisen ihosyöpään.
NASA: n, Baltianoren Johns Hopkins -yliopiston ja Alankomaiden ympäristöarviointiviraston Bilthovenissa tekemän ilmakeemikon mukaan tällainen maailma, jonka olisimme perineet, jos 193 maata ei olisi suostunut kieltämään otsonikerrosta heikentäviä aineita. Tutkijat ovat paljastaneet tällä viikolla uusia tietokonesimulaatioita maailmanlaajuisesta katastrofista, jonka ihmiset pystyivät välttämään.
Tutkijoiden mukaan Montrealin pöytäkirja oli jälkikäteen "huomattava kansainvälinen sopimus, jota tulisi tutkia ilmaston lämpenemisestä ja yrityksistä päästä kansainväliseen sopimukseen aiheesta".
Otsoni on maapallon luonnollinen aurinkovoide, absorboi ja estää suurimman osan aurinkoon tulevasta UV-säteilystä ja suojaa elämää DNA: ta vahingoittavalta säteilyltä. Kaasu syntyy luonnollisesti ja täydentyy fotokemiallisella reaktiolla yläilmakehässä, jossa UV-säteily hajottaa happimolekyylit yksittäisiksi atomiksi, jotka sitten yhdistyvät kolmiosaisiksi molekyyleiksi (O3). Ylätason tuulet liikuttavat sitä ympäri maailmaa, joten otsoni kuluttaa hitaasti luonnossa esiintyviä ilmakaasuja. Se on luonnollisessa tasapainossa oleva järjestelmä.
Kloorifluorihiilivedyt - keksittiin vuonna 1928 kylmäaineina ja inertteinä kantaja-aineina kemiallisissa suihkeissa - häiritsevät tätä tasapainoa. Tutkijat havaitsivat 1970- ja 1980-luvuilla, että vaikka CFC-yhdisteet ovat inerttejä maan pinnalla, ne ovat melko reaktiivisia stratosfäärissä (10–50 kilometrin korkeudessa tai 6–31 mailia), missä noin 90 prosenttia planeetan otsonista kertyy. UV-säteily aiheuttaa CFC-yhdisteiden ja vastaavien bromiyhdisteiden stratosfäärissä hajoamisen alkuaineklooriksi ja -bromiksi, jotka tuhoavat helposti otsonimolekyylejä.
1980-luvulla otsonikerrosta heikentävät aineet avasivat talvikauden ”reiän” Etelämantereen yli ja avasivat maailman silmät ihmisen toiminnan vaikutuksille ilmakehään. Tammikuussa 1989 tuli voimaan Montrealin pöytäkirja, joka on kaikkien aikojen ensimmäinen kansainvälinen sopimus kemiallisten epäpuhtauksien sääntelystä.
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin verkkolehdessä Ilmakehän kemia ja fysiikka, Goddard-tutkija Paul Newman ja hänen tiiminsä simuloivat ”mitä olisi voinut olla”, jos kloorifluorihiilivetyjä (CFC) ja vastaavia kemikaaleja ei kielletä. Simulaatiossa käytettiin kattava mallia, joka sisälsi ilmakehän kemialliset vaikutukset, tuulen muutokset ja säteilymuutokset. ”Maailman vältetty” -videota voi katsella täällä Quicktimessa (jos haluat lisätietoja muodoista, siirry tähän).
Simuloiduksi vuodeksi 2020 mennessä 17 prosenttia kaikesta otsonista on ehtynyt maailmanlaajuisesti. Arktisen alueen yli alkaa muodostua otsoniaukko joka vuosi, joka oli kerran upea otsonitaso.
Vuoteen 2040 mennessä maailmanlaajuiset otsonipitoisuudet alittavat samat tasot, jotka nykyään muodostavat "reiän" Etelämantereen yli. UV-indeksi leveysasteiden keskikaupungissa saavuttaa 15 keskipäivällä selkeänä kesäpäivänä antaen havaittavan auringonpalon noin 10 minuutissa. Etelämantereen päällä otsonireiästä tulee ympäri vuoden.
Vuoden 2065 mallin loppuun mennessä globaali otsoni putoaa 67 prosenttia 1970-luvun tasoon verrattuna. UV-säteilyn voimakkuus maan pinnalla kaksinkertaistuu; tietyillä lyhyemmillä aallonpituuksilla intensiteetti nousee jopa 10 000 kertaa. Ihosyöpää aiheuttava säteily kohoaa.
"Maailmamme vältetty laskelma ylittää hiukan sen, mitä luulin tapahtuvan", sanoi Goddardin tutkija ja tutkimuksen yhteistekijä Richard Stolarski, joka oli ilmakehän otsonikemian edelläkävijöitä 1970-luvulla. "Määrät eivät ehkä ole täysin oikeita, mutta perustulokset osoittavat selvästi, mitä ilmakehälle olisi voinut tapahtua."
"Simuloimme vältettyä maailmaa", lisäsi Newman, "ja se on maailma, jonka meidän pitäisi olla iloinen, että vältimme."
Nykyään otsonikerrosta heikentävien aineiden tuotanto pysähtyi enimmäkseen noin 15 vuotta sitten, vaikka niiden määrä on vasta alkamassa vähentyä, koska kemikaalit voivat olla ilmakehässä 50–100 vuotta. CFC-yhdisteiden huippupitoisuus ilmakehässä tapahtui noin vuonna 2000, ja se on vähentynyt noin 4 prosenttia tähän mennessä. Stratosfäärin otsoni ehtyi 5-6 prosentilla keskimääräisillä leveysasteilla, mutta on lisääntynyt jonkin verran viime vuosina.
