Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature dziura ozonowa, która pojawiła się nad Arktyką zeszłej zimy, stała się „najgłębszą” w całej historii obserwacji (ponad 20 lat) i zbliżyła się w skali do dziury ozonowej na Antarktydzie
Ostry spadek stężenia ozonu w stratosferze, tzw. „Dziura ozonowa”, został po raz pierwszy odkryty w latach osiemdziesiątych XX wieku nad Antarktydą. Według współczesnych koncepcji niszczenie ozonu (triatomicznych cząsteczek tlenu O3) wiąże się z działaniem substancji z grupy chlorofluorowęglowodorów (CFC), z których najbardziej znana jest grupa freonów.
Substancje te pod wpływem światła słonecznego i stratosferycznego chłodu tworzą agresywne związki chloru niszczące warstwę ozonową - tarczę chroniącą życie na Ziemi przed szkodliwym, twardym promieniowaniem ultrafioletowym. W 1987 roku przyjęto Protokół Montrealski, który zabrania produkcji CFC, ale ich naturalne wymieranie zajmie kilka dziesięcioleci.
Zimą i wiosną 2010–2011 po raz pierwszy w Arktyce zaobserwowano proces, który można nazwać powstawaniem dziury ozonowej. Na początku kwietnia Światowa Organizacja Meteorologiczna ogłosiła, że ilość ozonu w atmosferze w rejonie Arktyki spadła tej zimy o rekordowe 40%.
Zespół naukowców pod kierownictwem Glorii Manney z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA przeanalizował szczegółowo powstawanie dziury ozonowej i doszedł do wniosku, że zdarzenie to miało bezprecedensową skalę, a w przypadku, gdy zima w Arktyce jest nieco ostrzejsza, koncentracja ozon będzie jeszcze ostrzejszy.
„To pierwszy raz, gdy dzieje się to na naszej północy. Spadek ilości ozonu w Arktyce zawsze był znacznie mniej wyraźny niż na Antarktydzie. W latach 1994-1995 nastąpił spadek o 30%, ale nigdy wcześniej się to nie zdarzyło. Teraz spadek wyniósł 40%, jest to już porównywalne z Antarktydą, jest dziura ozonowa na poziomie 50% -60%. Kolejność jest już taka sama”- powiedział RIA Novosti jeden z autorów badania, Valery Dorokhov, starszy badacz w Centralnym Obserwatorium Aerologicznym Roshydromet.
Dziura ozonowa w rejonach polarnych występuje wtedy, gdy na skutek niskich temperatur w stratosferze (poniżej 78 stopni poniżej zera) para wodna i kwas azotowy tworzą tzw. Polarne chmury stratosferyczne. Te chmury i inne zimne aerozole nadają długowiecznym związkom chloru, szczególnie chlorofluorowęglowodorom, zdolność przekształcania się w wysoce reaktywne związki, takie jak tlenek chloru, które zabijają ozon.
Zimą 2010–2011 w Arktyce niezwykle długo utrzymywał się wir okołobiegunowy, pas silnych prądów stratosferycznych wokół strefy polarnej, który nie pozwalał ciepłemu powietrzu docierać do bieguna. W rezultacie do początku wiosny stężenie ozonu gwałtownie spadło.
Film promocyjny:
„Ten okres, kiedy powietrze jest zimne, trwa zwykle 2-2,5 miesiąca. I tym razem ciągnęło się to przez cztery miesiące - do kwietnia, chociaż zwykle kończy się w marcu”- powiedział Dorochow.
Naukowcy zauważają, że temperatury poniżej progu 78 stopni w Arktyce utrzymują się między 15 a 23 stopniami przez ponad 100 dni. W tym samym czasie spadek ilości ozonu poniżej poziomu 250 jednostek Dobsona wiosną obserwowano w ciągu 27 dni, a poniżej 230 - w ciągu tygodnia.
„Pod tym względem redukcja ilości ozonu w Arktyce po raz pierwszy osiągnęła poziom, przy którym można mówić o arktycznej dziurze ozonowej” - czytamy w artykule. Jego autorzy zauważają, że obszar ograniczony wirem okołobiegunowym w Arktyce jest znacznie mniejszy niż na Antarktydzie, ale jest bardziej mobilny.
„Poważniejsze zubożenie warstwy ozonowej w Arktyce może zwiększyć ryzyko biologiczne wynikające z większej ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe, zwłaszcza jeśli strefa wirowa przesunie się w kierunku gęsto zaludnionych średnich szerokości geograficznych, jak to miało miejsce w kwietniu 2011 r.” - piszą naukowcy.
Wzrost siły promieniowania ultrafioletowego może prowadzić w szczególności do wzrostu liczby przypadków zaćmy, zauważa Dorokhov.
Autorzy badania twierdzą, że w chwili obecnej nie ma metod przewidywania nawrotu takich przypadków gwałtownych spadków ilości ozonu. Do ich rozwoju konieczne jest zebranie dokładniejszych danych o stanie zimowej stratosfery.
„Dlatego musimy być gotowi, musimy stale monitorować. Obserwacje ozonu w Rosji trwają od lat 60. XX wieku, ale są to pomiary zawartości całkowitej. Rozkład pionowy jest mierzony tylko przez jedną stację w Salechard. Teraz, razem z naukowcami z St. Petersburga, planujemy jeszcze raz zwrócić uwagę na obserwatorium hydrometeorologiczne w Tiksi”- powiedział Dorochow.