DZIURA OZONOWA Ozonosfera (warstwa ozonowa, powłoka ozonowa jest warstwą zwiększonej koncentracji ozonu w stratosferze. Znajduje się ona na wysokości ok. 30 - 50 km nad Ziemią. Dziurą ozonową określa się zmniejszenie stężenia ozonu w stratosferze atmosfery ziemskiej.
Dlaczego ubytek ozonu jest tak niebezpieczny? Ozon koncentruje się w stratosferze i chroni przed promieniowaniem UV, głównie przed UV-B. Rozkład i tworzenie ozonu w atmosferze są zjawiskami naturalnymi. Dziura ozonowa powstająca wiosną nad Antarktydą jest zjawiskiem normalnym. Dlaczego powstaje ona nad Antarktydą? Tam istnieje najzimniejsza na Ziemi stratosfera, a kryształki lodu stanowią powierzchnię, na której katalizowane są reakcje z udziałem ozonu i gazów kierowanych do stratosfery na skutek wznoszących prądów monsunów.
Reakcje powstawania i rozpadu ozonu Ozon stratosferyczny powstaje w wyniku reakcji promieniowania UV ze Słońca z cząsteczkami atmosferycznego tlenu. Do mierzenia ilości ozonu w atmosferze stosowane są specjalne jednostki tzw. Dobson Unit (DU). Jedna taka jednostka odpowiada 0,01 mm warstwy ozonu zgromadzonego w warunkach 1013hPa i T= 0C. Średni poziom ozonu to 260 DU.
Ogólny schemat niszczenia warstwy ozonowej
Gazy powiązane z efektem cieplarnianym i ubytkiem ozonu Gas Alternate Name Formula 1998 Level Increase since 1750 Radiative forcing (Wm2) CFC-11 Trichlorofluoromethane (CFCl3) 268ppt 0.07 FREON 12 CFC-12 Dichlorodifluoromethane (CF2Cl2) 533ppt 0.17 CFC-13 Chlorotrifluoromethane (CClF3) 4ppt 0.001 CFC-113 1,1,1-Trichlorotrifluoroethane (C2F3Cl3) 84ppt 0.03 CFC-114 1,2-Dichlorotetrafluoroethane (C2F4Cl2) 15ppt 0.005 CFC-115 Chloropentafluoroethane (C2F5Cl) 7ppt Carbon tetrachloride Tetrachloromethane (CCl4) 102ppt 0.01 1,1,1-Trichloroethane Methyl chloroform (CH3CCl3) 69ppt 0.004 HCFC-141b 1,1-Dichloro-1-Fluoroethane (C2H3FCl2) 10ppt HCFC-142b 1-Chloro-1,1-Difluoroethane (C2H3F2Cl) 11ppt 0.002 Halon-1211 Bromochlorodifluoromethane (CClF2Br) 3.8ppt Halon-1301 Bromotrifluoromethane (CF3Br) 2.5ppt
Reakcje w stratosferze z udziałem promieniowania UV azotan chloru azotan chloru
Data i miejsce poboru fitoplanktonu Promieniowanie (PAR) (μEin m-2 s-1) Produktywność (mgC m-3 h-1) Rodzaj i numer próby Fitoplankton z wód otwartych - Bonaparte Point (17.12.1987 r.) 1318 1221 1260 0.08 +/- 0.01 0.40 +/- 0.10 0.11 +/- 0.01 0.05 +/- 0.04 1 (Amb) 2 (Exc) 3 (Red) 4 (Enh) Wstępnie zaadaptowane do eksperymentu algi nie mierzono 7.40 +/- 1.56 42.08 +/- 0.69 17.38 +/- 4.05 4.98 +/- 1.18 Fitoplankton pobrany ze środowiska (pompowany z wody spod lodu 3.12.1987 r.) 1536 1423 1468 0.04 +/- 0.02 0.29 +/- 0.06 0.11 +/- 0.05 0.01 +/- 0.01 (Amb) Promieniowanie UV-A i UV-B, (Exc) Światło białe, (Red) zredukowany zakres UV , (Enh) wzbogacone o 3% UV-A i UV-B; CZAS NAŚWIETLANIA 4 GODZINY
Naświetlanie wody pompowanej spod lodu przez 24 godziny (06.12.1987 r.) i przez 48 godzin (08.12.1987 r.) Warunki Czas inkubacj i [CHL c] [FUCOX] fukoksantyna [HFUCOX ] Heksanylo- fukoksantyna [CHL a] początkowe warunki światło białe (Exc) zredukowane UV (Red) UV-A i UV-B (Amb) wzbogacone UV (Enh) - 24 h 44 67 +/- 16 27 +/- 4 59 +/- 18 poza detekcją 243 231 +/- 71 129 +/- 10 263 +/- 77 49 +/- 16 36 39 +/- 14 23 +/- 2 29 +/- 11 4 +/- 6 484 590 +/- 165 344 +/- 35 650 +/- 210 104 +/- 41 48 h 64 +/- 33 7 +/- 12 24 +/- 9 368 +/- 160 82 +/- 36 115 +/- 24 37 +/- 6 17 +/- 8 12 +/- 2 23 +/- 10 844 +/- 379 278 +/- 97 363 +/- 70 106 +/- 20
Przeżywalność kolonii okrzemek po naświetlaniu promieniami UV-B i po 8 dniowym wzroście w warunkach fotoreaktywacji, która może „naprawić” uszkodzone fragmenty DNA.
PRZEWIDYWANE ZMIANY W GEO – EKOSYSYTEMIE ANTARKTYKI POD WPŁYWEM GLOBALNYCH ZMIAN KLIMATU I DZIAŁALNOŚCI CZŁOWIEKA