otsonikerroksen ymmärtämiseksi olisi hyödyllistä tuntea ilmakehän eri kerrokset. Maan ilmakehä koostuu monista kerroksista, joista jokaisella on merkittävä rooli. Ensimmäinen kerros, joka ulottuu noin 10 kilometriä maan pinnasta ylöspäin, tunnetaan troposfäärinä. Alueella harjoitetaan paljon ihmisten toimintaa, kuten kaasupalloja, vuorikiipeilyä ja pienkonelentoja.

stratosfääri on seuraava kerros troposfäärin yläpuolella, joka ulottuu noin 15-60 kilometriä. Otsonikerros sijaitsee stratosfäärin alimmalla alueella noin 20-30 kilometrin korkeudella maan pinnasta. Otsonikerroksen paksuus on noin 3-5 mm, mutta se vaihtelee aika paljon vuodenajan ja maantieteen mukaan.

otsonikerros on maan ilmakehässä oleva syvä kerros, joka sisältää otsonia, joka on luonnossa esiintyvä molekyyli, jossa on kolme happiatomia. Nämä otsonimolekyylit muodostavat maan yläilmakehässä kaasumaisen kerroksen, jota kutsutaan stratosfääriksi.

tätä stratosfäärin alempaa aluetta, jossa on suhteellisesti suurempi otsonipitoisuus, kutsutaan Otsonosfääriksi. Otsonosfääri sijaitsee 15-35 kilometrin (9-22 Mailin) korkeudella maan pinnasta.

otsonikerroksen otsonipitoisuus on yleensä alle 10 miljoonasosaa, kun ilmakehän otsonipitoisuus on keskimäärin noin 0,3 miljoonasosaa. Otsonikerroksen paksuus vaihtelee vuodenaikojen ja maantieteen mukaan. Korkeimmat otsonipitoisuudet ovat 26-28 kilometrin korkeudessa tropiikissa ja 12-20 kilometrin korkeudessa napoja kohti.

otsonikerros muodostaa stratosfäärissä maata kiertävän paksun kerroksen, jossa on runsaasti otsonia. Otsonikerros suojaa elämää maapallolla voimakkaalta ultraviolettisäteilyltä, joka tulee auringosta.

ultraviolettisäteily on haitallista säteilyä, joka voi lisätä riskiä tappaviin häiriöihin, kuten ihosyöpään, kaihiin ja vahingoittaa immuunijärjestelmää. Ultraviolettisäteily kykenee tuhoamaan myös yksisoluisia eliöitä, maanpäällisiä kasveja ja vesiekosysteemejä.

otsonikerroksen löysivät vuonna 1913 ranskalaiset fyysikot Charles Fabry ja Henri Buisson. Otsonikerros kykenee absorboimaan lähes 97-99 prosenttia auringon aiheuttamasta haitallisesta ultraviolettisäteilystä, joka voi pitkällä aikavälillä aiheuttaa tuhoisia vaikutuksia ihmisille sekä kasveille ja eläimille.

otsonikerroksen koostumus

tulee yllätyksenä, että samat UV-säteet tulevat suurimmasta osasta otsonikerrosta. Otsoni on ylimääräinen laji happea koostuu 3 happiatomia sijaan normaali 2 happiatomia. Otsonikerros kehittyy normaalisti, kun muutama sähköinen purkaus tai säteily halkaisee 2 atomia happimolekyylissä(O2), joka sitten itsenäisesti yhdistyy muuntyyppisten molekyylien kanssa muodostaen otsonia. Otsonikerros on suojannut elämää maapallolta miljardien vuosien ajan, mutta nyt se on kulunut pois ihmisen toiminnasta.

ihmiset alkoivat arvostaa otsonikerroksen merkitystä, kun tiedemiehet julkaisivat tutkimuslöydöksen, jonka mukaan tietyt ihmisen valmistamat kemikaalit, joita kutsutaan kloorifluorihiilivedyiksi, onnistuivat pääsemään stratosfääriin ja köyhdyttivät otsonia syvien kemiallisten reaktioiden sarjan kautta.

tämän tutkimuksen tulokset johtivat Montrealin pöytäkirjana tunnetun maailmanlaajuisen sopimuksen allekirjoittamiseen vuonna 1973. Tämä sopimus auttoi vähentämään näiden ihmisten valmistamien haitallisten kemikaalien tuotantoa.

näiden kohdennettujen toimien ansiosta otsonikerros on elpynyt viime vuosina. Otsonikerroksen paksuus vaihtelee valtavasti joka päivä ja paikassa. Sekä stratosfäärissä että troposfäärissä jatkuvan ilmakehän pystysuuntaisen ilmankierron vuoksi ihmisiä voimakkailta UV-säteiltä suojaavan otsonikerroksen määrä voi olla pienempi tai suurempi. Lisäksi korkeammalla asuvilla on UV-säteilyn riski kuin matalammalla asuvilla.

stratosfäärin otsonilla on suuri merkitys ihmisten suojelemisessa auringon ankaruudelta. On kuitenkin myös olemassa otsonia, joka on kehittynyt aivan maanpinnan yläpuolelle, kun auringonsäteet joutuvat kosketuksiin ilmakehän saasteiden kanssa, mikä on vaarallista ihmisten terveydelle.

joillakin yksilöillä se voi aiheuttaa hengitysvaikeuksia ja tapahtuu usein kesällä saasteiden rehottaessa kaupungeissa, joissa ilma on staattista.

miksi otsonikerros on välttämätön?

otsonimolekyylin olennainen ominaisuus on sen kyky estää alle 290 nanometrin aallonpituuksien auringon säteilyä pääsemästä maan pinnalle. Tässä prosessissa se myös absorboi ultraviolettisäteilyä, joka on vaarallista useimmille eläville olennoille. UV-säteily voi vahingoittaa tai tappaa elämää maapallolla.

UV-säteilyn absorptio lämmittää stratosfääriä, mutta on tärkeää, että elämä kukoistaa Maa-planeetalla. Tutkijat ovat ennakoineet, että herkät maa-ja vesiekosysteemit häiriintyvät otsonikerroksen ohenemisen vuoksi.

ultraviolettisäteily saattoi tuhota orgaanisen aineen. Kasvit ja plankton eivät voi menestyä, molemmat toimivat ravintona maa-ja merieläimille. Ihmisillä liiallinen altistuminen ultraviolettisäteilylle johtaa suurempiin syöpäriskeihin (erityisesti ihosyöpään) ja kaihiin.

on laskettu, että jokainen 1 prosentin aleneminen otsonikerroksessa johtaa 2-5 prosentin kasvuun ihosyövän esiintymisessä. Muita haitallisia vaikutuksia vähentäminen suojaavan otsonikerroksen ovat-lisääntyminen kaihi, sunburns ja tukahduttaminen immuunijärjestelmän.

otsonikerroksen ohentumisen syyt

uskottavat tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että otsonikerroksen ohentumisen syy on ihmisen toiminta, erityisesti ihmisen valmistamat kemikaalit, jotka sisältävät klooria tai bromia. Nämä kemikaalit tunnetaan yleisesti nimellä ODS, joka on lyhenne otsonikerrosta heikentävistä aineista. Tutkijat ovat havainneet stratosfäärin otsonin vähenevän 1970-luvun alusta lähtien, ja sen on havaittu esiintyvän voimakkaammin napa-alueilla.

otsonikerrosta heikentävien aineiden on todettu olevan ympäristöystävällisiä, hyvin stabiileja ja myrkyttömiä alla olevassa ilmakehässä. Siksi ne ovat kasvattaneet suosiotaan vuosien varrella. Niiden vakaudella on kuitenkin hintansa; ne pystyvät leijumaan ja pysymään staattisina korkealla stratosfäärissä.

ylhäällä ODS hajoaa mukavasti voimakkaassa UV-valossa ja tuloksena oleva kemikaali on kloori ja bromi. Kloorin ja bromin tiedetään heikentävän otsonikerrosta yliääninopeuksilla. He tekevät tämän yksinkertaisesti poistamalla atomin otsonimolekyylistä. Yhdellä kloorimolekyylillä on kyky hajottaa tuhansia otsonimolekyylejä.

otsonikerrosta heikentävät aineet ovat pysyneet ja pysyvät ilmakehässä vielä vuosia. Tämä merkitsee pohjimmiltaan sitä, että suuri osa otsonikerrosta heikentävistä aineista, jotka ihmiset ovat sallineet ilmakehään joutumisen edellisten 90 vuoden aikana, on yhä matkalla ilmakehään, ja siksi ne edistävät otsonikatoa.

pääasiallisia otsonikerrosta heikentäviä aineita ovat kloorifluorihiilivedyt (CFC-yhdisteet), hiilitetrakloridi, osittain halogenoidut kloorifluorihiilivedyt (HCFC-yhdisteet) ja metyylikloroformi. Halonit, joita joskus kutsutaan bromatuiksi fluorihiilivedyiksi, edistävät myös voimakkaasti otsonikatoa.

niiden käyttö on kuitenkin hyvin rajoitettua, koska niitä käytetään erityissammuttimissa. Halonien huonona puolena on se, että ne ovat niin voimakkaita, että ne pystyvät heikentämään otsonikerrosta 10 kertaa enemmän kuin otsonia heikentävät aineet.

tämän ajan tiedemiehet työskentelevät ympäri vuorokauden kehittääkseen fluorihiilivetyjä (HFC-yhdisteitä) korvaamaan osittain halogenoidut kloorifluorihiilivedyt (HCFC-yhdisteet) ja kloorifluorihiilivedyt (CFC-yhdisteet), joita käytetään ajoneuvojen ilmastoinnissa.

osittain halogenoidut Kloorifluorihiilivedyt ovat voimakkaita kasvihuonekaasuja, mutta ne eivät kykene heikentämään otsonia. Kloorifluorihiilivedyt sen sijaan edistävät merkittävästi ilmastonmuutosta, mikä tarkoittaa, että Fluorihiilivedyt ovat edelleen parempi vaihtoehto, kunnes turvallisempia vaihtoehtoja on saatavilla.

on kaksi aluetta, joilla otsonikerros on ohentunut.

• keskileveysasteilla esimerkiksi Australian yllä otsonikerros ohenee. Tämä on johtanut siihen, että maahan saapuva UV-säteily on lisääntynyt. On arvioitu, että otsonikerroksen paksuus on pienentynyt noin 5-9 prosenttia, mikä lisää ihmisten riskiä altistua liikaa UV-säteilylle ulkotilojen vuoksi.

• ilmakehän alueilla Etelämantereen yllä otsonikerros on huomattavasti ohuempi, erityisesti kevätkaudella. Tämä on johtanut niin sanotun otsoniaukon muodostumiseen. Otsoniaukoilla tarkoitetaan alueita, joilla otsonikerrokset ovat voimakkaasti vähentyneet. Yleensä otsoniaukkoja muodostuu Napojen ylle kevätkausien alkaessa. Yksi suurimmista tällaisista koloista ilmestyy vuosittain Etelämantereen ylle syys-marraskuussa.

otsonikerroksen ohenemisen luonnolliset syyt

otsonikerrokseen on havaittu vaikuttavan tietyt luonnonilmiöt, kuten auringonpilkut ja stratosfäärin tuulet. Tämän on kuitenkin todettu aiheuttavan korkeintaan 1-2% otsonikerroksen ohenemista, ja vaikutusten arvellaan olevan myös vain väliaikaisia.

on myös arveltu, että suurimmat tulivuorenpurkaukset (lähinnä El Chichon vuonna 1983 ja Mt. Pinatubo vuonna 1991) on myös edistänyt otsonikatoa.

ihmisen aiheuttamat syyt otsonikerroksen ohenemiseen

otsonikadon pääsyyksi on määritelty kloorin ja bromin liiallinen vapautuminen ihmisen tekemistä yhdisteistä, kuten kloorifluorihiilivedyistä (CFC-yhdisteistä). CFC-yhdisteet (kloorifluorihiilivedyt), halonit, CH3CCl3 (Metyylikloroformi), CCl4 (hiilitetrakloridi), HCFC-yhdisteet (kloorifluorihiilivedyt), osittain halogenoidut bromifluorihiilivedyt ja metyylibromidi vaikuttavat suoraan otsonikerroksen ohenemiseen. Ne luokitellaan otsonikerrosta heikentäviksi aineiksi (ODS).

otsonikerrosta heikentävien aineiden (ODS) ongelma on se, että ne eivät huuhtoudu takaisin sateen muodossa maahan ja pysyvät itse asiassa ilmakehässä melko pitkään. Niin paljon vakautta, ne kuljetetaan stratosfääriin.

ODS-päästöjen osuus stratosfäärin otsonikerroksen kokonaishäviöstä on noin 90 prosenttia. Nämä kaasut kulkeutuvat ilmakehän stratosfäärikerrokseen, jossa auringon ultraviolettisäteily rikkoo ne vapauttaakseen klooria (CFC-yhdisteistä) ja bromia (metyylibromidista ja haloneista).

kloorin ja bromin vapaat radikaalit reagoivat otsonimolekyylien kanssa ja tuhoavat niiden molekyylirakenteen, jolloin otsonikerros heikkenee. Yksi klooriatomi voi rikkoa yli 100 000 otsonimolekyyliä. Bromiatomin uskotaan olevan 40 kertaa tuhoisampi kuin kloorimolekyylien.

tärkeimmät otsonikerrosta heikentävät aineet (ODS)

Kloorifluorihiilivedyt (CFC-yhdisteet)

sitä laskutetaan laajimmin käytetyksi otsonikerrosta heikentäväksi aineeksi, koska sen katsotaan aiheuttavan yli 80% otsonikadosta. Sitä käytettiin jäähdytysnesteenä kodinkoneissa, kuten pakastimissa, jääkaapeissa ja ilmastointilaitteissa sekä rakennuksissa että autoissa, jotka valmistettiin ennen vuotta 1995. Tätä ainetta on yleensä kuivapesuaineissa, sairaalasterilaattoreissa ja teollisissa liuottimissa. Ainetta hyödynnetään myös vaahtotuotteissa, kuten patjoissa ja tyynyissä sekä kodin eristeissä.

Fluorihiilivedyt (HCFC-yhdisteet)

Fluorihiilivedyt ovat vuosien saatossa palvelleet kloorifluorihiilivetyjen sijasta. Ne eivät ole otsonikerrokselle yhtä haitallisia kuin CFC-yhdisteet.

Haloneita

sitä käytetään erityisesti valikoiduissa sammuttimissa tilanteissa, joissa vesi tai sammutuskemikaalit voivat tuhota laitteen tai materiaalin.

hiilitetrakloridia

käytetään myös valikoiduissa sammuttimissa ja liuottimissa.

Metyylikloroformia

käytetään yleisesti teollisuudessa kylmäpuhdistukseen, höyryn rasvanpoistoon, kemialliseen käsittelyyn, liimoihin ja joihinkin aerosoleihin.

otsonikadon vakavat vaikutukset

ihmisen terveydelle aiheutuvat haitat

Jos otsonikerros on tyhjentynyt, se tarkoittaa, että ihmiset altistuvat liian paljon voimakkaalle UV-valolle. Liiallinen altistuminen voimakkaalle UV-valolle aiheuttaa ihosyöpää, kaihia, auringonpolttamia, immuunijärjestelmän heikkenemistä ja nopeaa ikääntymistä.

ympäristön tuhoutuminen

monet kasvilajit ovat alttiita voimakkaalle UV-valolle ja ylialtistus voi hyvinkin johtaa vähäiseen kasvuun, yhteyttämiseen ja kukintaan. Joitakin UV-valolle alttiita viljelykasvilajeja ovat ohra, vehnä, maissi, kaura, riisi, parsakaali, tomaatit, kukkakaali vain muutamia mainitakseni. Otsonikadon suurin vaikutus kohdistuu myös metsiin.

Merieliöstön

tiettyjen merieliöiden, erityisesti planktonien, uhkaan vaikuttaa suuresti voimakkaalle ultraviolettisäteilylle altistuminen. Vesieläinten ravintoketjussa planktonit esiintyvät korkealla. Jos planktonien määrä vähenee otsonikerroksen tuhoutumisen vuoksi, merten ravintoketju häiriintyisi monin tavoin.

myös auringonsäteiden liiallinen altistuminen saattoi vähentää kalastajien kohtaloa. Tämän lisäksi eräät merieliöstön lajit ovat kärsineet suuresti liiallisesta altistumisesta ultraviolettisäteilylle niiden varhaisessa vaiheessa.

vaikutus eläimiin

kotieläimillä liika ultraviolettisäteily voi johtaa myös iho-ja silmäsyöpään.

vaikutukset tiettyihin materiaaleihin

materiaalit, kuten muovi, puu, kankaat, kumi, hajoavat massiivisesti liian suuren ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta

ratkaisut otsonikatoon

torjunta-aineiden käytöstä luopuminen

torjunta-aineet ovat hyviä kemikaaleja tuholaisten ja rikkaruohojen hävittämiseen tilalta, mutta ne edistävät valtavasti otsonikerroksen ohenemista. Varma ratkaisu päästä eroon tuholaisista ja rikkaruohoista on soveltaa luonnollisia menetelmiä. Vain kitkeä maatilasi manuaalisesti ja käyttää vaihtoehtoisia ympäristöystävällisiä kemikaaleja tuholaisten lievittämiseksi.

yksityisautoilun estäminen

helpoin tekniikka otsonikadon minimoimiseksi on rajoittaa tiellä liikkuvien ajoneuvojen määrää. Nämä ajoneuvot päästävät paljon kasvihuonekaasuja, joista muodostuu lopulta savusumua, joka katalysoi otsonikerroksen ohenemista.

käyttävät ympäristöystävällisiä puhdistusaineita

useimmat kodin puhdistusaineet ovat täynnä kovia kemikaaleja, jotka löytävät tiensä ilmakehään, mikä lopulta edesauttaa otsonikerroksen hajoamista. Käytä luonnollisia ja ympäristöystävällisiä puhdistusaineita tämän tilanteen pysäyttämiseksi.

haitallisen ilokaasun käytön kieltäminen

vuonna 1989 muodostettu Montrealin pöytäkirja auttoi paljon kloorifluorihiilivetyjen (CFC-yhdisteiden) rajoittamisessa. Pöytäkirja ei kuitenkaan koskaan koskenut ilokaasua, joka on tunnettu haitallinen kemikaali, joka voi tuhota otsonikerroksen. Ilokaasu on käytössä vielä nykyäänkin. Hallitusten on nyt ryhdyttävä toimiin ja kiellettävä ilokaasun käyttö otsonikadon vähentämiseksi.

National Geographic

EPA

• Author
• viimeaikaiset viestit

a true environmentalist by heart ❤️. Founded Conserve Energy Future ainoana mottona on tarjota hyödyllistä tietoa, joka liittyy nopeasti hupenevaan ympäristöömme. Ellette usko vahvasti Elon Muskin ajatukseen tehdä Marsista toinen asuttava planeetta, muistakaa, että koko maailmankaikkeudessa ei todellakaan ole ”planeetta B: tä”.