הידלדלות שכבת האוזון

שכבת האוזון נמצאת בסטרטוספירה (שכבת אוויר גבוהה מעלינו). היא חשובה מאוד כי היא מסננת קרינה אולטרה־סגולה (UV) מהשמש. קרינה זו עלולה לגרום לסרטן עור, לפגיעה במערכת החיסון ולנזקים בצמחים. השכבה בולעת בעיקר קרינה באורכי גל בין 295 ל־320 ננומטר.

מדענים סבורים ששכבת האוזון אפשרה לחיות לצאת מהים ולהתפתח על היבשה. החל משנות ה־50 מדדו את מצב האוזון, וב־1982 זוהתה לראשונה הידלדלות מעל אנטארקטיקה. ב־1985 צוות הסקר האנטארקטי הבריטי מצא שהאוזון מעל הקוטב הדרומי ירד מאוד, והקרינה המסוכנת חודרת יותר אל פני הקרקע.

מולקולות של חומרים תעשייתיים, בעיקר פריאונים (CFC, גזים תעשייתיים), עולות אל הסטרטוספירה. שם, קרינת השמש שוברת את המולקולות ומשחררת אטומי כלור או ברום חופשיים. רדיקל חופשי (אטום בודד ופעיל) זה תוקף מולקולות האוזון (O3) ומפרק אותן לחמצן. כל אטום כלור יכול לפרק הרבה מולקולות אוזון בתהליך שרשרת, ולעתים האפקט נמשך כשנתיים.

ברום הורס יותר מאשר כלור, אבל יש ממנו פחות. ההלוגנים האחרים, כמו פלואור ויוד, פחות מזיקים לשכבת האוזון כי הם נוטים להיתקע בתרכובות יציבות שאינן מגיעות לסטרטוספירה.

ההסבר המדעי לרוב הנזק מעל אנטארקטיקה הוצע על ידי סוזן סולומון. היא הציעה שריאקציות כימיות של רדיקלים חופשיים הן הגורם המרכזי לחור באוזון.

ב־16 בספטמבר 1987 נחתם פרוטוקול מונטריאול, אמנה בינלאומית שאסרה שימוש בחומרים שפוגעים באוזון, בעיקר CFC שהיו בשימוש בתרסיסים ובמקררים. לפי הפרוטוקול, המדינות המפותחות הפסיקו להפיק את CFC‑11 עד 1996, והמדינות המתפתחות עד 2015. לפי דיווחים, הייצור הגלובלי של CFC‑11 כמעט הגיע לאפס מאז 2006.

נתונים מלוויין ומתחנות קרקע מראים שקצב אובדן האוזון בירד בשכבה העליונה של הסטרטוספירה. עם זאת, שכבות נמוכות מושפעות גם מהתחממות גלובלית, שמשנה את הטמפרטורות ואת דפוסי הרוחות ומעכבת את ההבראה.

ב־4 בינואר 2018 פרסמה נאס"א מחקר שמצא הוכחות לשיקום השכבה הודות להפחתת שימוש בכימיקלים מזיקים. יחד עם זאת, אותרו תזרימים בלתי מדווחים של CFC‑11 מאז, בעיקר במזרח אסיה, וייתכן שהדבר עשוי לעכב את השיקום בכיממה של עד כ־10 שנים.

דו"ח של האו"ם מנובמבר 2018 העריך קצב התאוששות של כ־1, 3% בכל עשור. אם קצב זה יימשך, אזורים מסוימים עשויים להשתקם עד שנות ה־30 של המאה ה‑21, אזורים אחרים עד כ־2060. באוקטובר 2019 הודיעה נאס"א שהחור באנטארקטיקה היה קטן מהרגיל בגלל שינוי במזג האוויר, התחממות והאטת הרוחות. בספטמבר 2022 נמצא כי יותר ממחצית מהכימיקלים המזיקים שנמדדו מאז 1980 כבר אינם מצויים בכמויות קודמות.

המצב משתפר, אך השיקום המלא תלוי בהמשך הציות לאמנות ובשליטה בפליטות בלתי מדווחות.

שכבת האוזון נמצאת גבוה בשמיים, בסטרטוספירה. היא עוזרת להגן עלינו מהשמש. היא סופגת קרינה חזקה שנקראת אולטרה־סגולה. אם לא היה לה, אנשים והצמחים היו נפגעים.

המדענים בדקו את השכבה מאז שנות ה־50. ב־1982 ראו לראשונה שהאוזון מעל אנטארקטיקה (הקוטב הדרומי) פחת. ב־1985 גילו שיש שם חור גדול, והקרינה המסוכנת חודרת יותר.

גזים תעשייתיים שנקראו CFC עלו למעלה אל השמיים. השמש שברה את הגזים שם, ושחררה אטומים של כלור או ברום. האטומים האלה תוקפים את האוזון ומפרקים אותו. כל אטום כזה יכול להרוס הרבה מולקולות אוזון.

ברום חזק יותר מכלור אבל יש ממנו פחות. פלואור ויוד בדרך כלל לא מגיעים לשכבה הזאת ולכן אינם מזיקים כמו הכלור והברום.

ב־16 בספטמבר 1987 חתמו מדינות על פרוטוקול מונטריאול. ההסכם אסר על שימוש ב־CFC, שהיו במקררים ובתרסיסים. בגלל זה, הייצור של החומר הזה ירד כמעט לאפס מאז 2006.

מאז רואים סימנים של שיפור. ב־2018 נאס"א מצאה הוכחות שהאוזון מתחיל להחלים. אולם נמצאו גם פליטות לא מדווחות, בעיקר במזרח אסיה, שעשויות לעכב את ההבראה. דו"ח של האו"ם מ־2018 אמר שהאוזון חוזר לאט; חלק מהאזורים עשויים להחלים עד שנות ה־30 של המאה ה־21.

ב־2019 נאס"א דיווחה שהחור קטן בגלל מזג אוויר חריג. בספטמבר 2022 נמצא שרוב הכימיקלים המזיקים מאז 1980 כבר פחתו. זה סימן טוב, אבל חשוב להמשיך להפסיק לפלוט חומרים שמזיקים לאוזון.