Jak ozon chroni Ziemię

Reklama

AdSense:

Linki sponsorowane

Jak ozon chroni Ziemię

Jak tworzy się i jak rozpada w ziemskiej atmosferze ozon, gaz niezbędny do podtrzymania życia na Ziemi - za to odkrycie z 1970 r. trzech naukowców dostało wczoraj Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Rzadko się zdarza, by badania wyróżnione Nagrodą Nobla miały tak oczywiste praktyczne znaczenie. Od odkrycia Paula Crutzena z Instytutu Maxa Plancka w Niemczech, Mario Moliny z Massachussets Institute of Technology w USA i F. Sherwooda Rowlanda z Uniwersytetu Kalifornijskiego rozpoczęła się nasza walka z dziurą ozonową. Trzej laureaci "swoimi badaniami wnieśli ogromny wkład w zrozumienie problemu ozonowego" - głosi komunikat Swedzkiej Akademii Nauk. Dzięki ich badaniom można było wprowadzić zakaz używania niszczących warstwę ozonową chlorowych pochodnych węglowodorów. Po co nam ozon? Ozon to trzyatomowa cząsteczka tlenu. Tlen, którym oddychamy na co dzień, to połączone wiązaniem chemicznym dwa atomy. W ozonie jest jeden dodatkowy. Warstewka ozonu otaczająca Ziemię jest niezwykle mała, jeśliby cały ozon z atmosfery ułożyć na powierzchni Ziemi, jego warstwa miałaby zaledwie 3 mm grubości. Jednak jego obecność dla życia ma kardynalne znaczenie: to pancerz chroniący Ziemię przed wpływem promieniowania ultrafioletowego (UV) pochodzącego z kosmosu. Bez ozonu życie na Ziemi nie byłoby w ogóle możliwe, gdyż promienie UV zabijają wszelkie istoty żywe. Chemiczny pancerz ą Paul Crutzen, ur. w 1933 r. w Amsterdamie. Pracuje w Instytucie Maxa Plancka w Mainz w Niemczech. Członek Szwedzkiej Akademii Nauk. Śledzenie obiegu ozonu w atmosferze rozpoczęło się w latach 30. naszego stulecia. Jednak dopiero obserwacje poczynione przez Paula Crutzena pozwoliły na wytłumaczenie zjawisk towarzyszących tworzeniu się warstwy ozonowej. * Najpierw cząsteczka pochodzącego z powietrza tlenu O2 pochłaniając promieniowanie UV rozpada się na pojedyncze atomy - O. * Taki pojedynczy atom tlenu reaguje z jeszcze całą - dwuatomową cząsteczką tlenu i tworzy się ozon - O3. * Ten ozon reaguje potem z występującym w atmosferze tlenkiem azotu NO. * Z reakcji powstaje dwutlenek azotu NO2 i zwyczajny tlen O2. * Dla nas ważniejsze jest to, że ozon pozostający po tych reakcjach pochłania promieniowanie UV i rozpada się tworząc zwykły - dwuatomowy tlen O2. * Tlenki azotu biorące udział w tym cyklu reakcji chemicznych pochodzą z biochemicznych reakcji zachodzących przy udziale bakterii w glebie. W ten sposób Crutzen pokazał istnienie całego systemu "naczyń połączonych" - skomplikowanych zależności pomiędzy poszczególnymi składnikami ziemskiego ekosystemu. Jak wynika z jego badań, promienie UV są "rozbrajane" przez ozon, bo są niezbędne w dwóch niezależnych reakcjach chemicznych, w których właśnie ozon uczestniczy. A co na to lodówki? Kolejny wielki krok do zrozumienia tego, co się dzieje z ozonem w atmosferze, zrobili dwaj Amerykanie. Mario Molina i Sherwood Rowland w 1974 r. wykazali, że atmosferyczny ozon jest rozkładany przez freony. ° Mario Molina, ur. w 1943 r. w Mexico City. Obecnie w Massachusetts Institute of Technology. Jest członkiem Amerykańskiej Akademii Nauk. Freony to gazy - chlorowe i fluorowe pochodne węglowodorów (CFC) - do niedawna powszechnie stosowane w dezodorantach i w lodówkach - jako materiał chłodzący. CFC dzięki swej niemal całkowitej chemicznej bierności były uważane za idealny surowiec. Jednak uwalniane w coraz większej ilości zaczęły się przedostawać do wyższych warstw atmosfery - tam, gdzie jest ozon. Pod wpływem pochodzącego ze Słońca promieniowania UV we freonach pękają wiązania chemiczne i rozpadają się one - podobnie jak tlen - na poszczególne atomy. Uwalniający się chlor powoduje, że cząsteczki ozonu rozpadają się. Przerwany zostaje łańcuch reakcji, dzięki którym promienie UV nie docierają do Ziemi. ˛ F. Sherwood Rowland, ur. w 1927 r. w Delaware, w stanie Ohio w USA. Doktor chemii. Pracuje na kalifornijskim uniwersytecie w Berkeley. Jak w szklarni Freony mają także niebezpieczny wpływ na klimat ziemski. Podobnie jak dwutlenek węgla czy metan są gazami powodującymi efekt cieplarniany - stałe podnoszenie się średniej temperatury na Ziemi. Na skutek tego lodowce polarne topnieją coraz szybciej i - co za tym idzie - podnosi się poziom wody w oceanach. W ciągu ostatniego ćwierćwiecza - także dzięki badaniom warstwy ozonowej prowadzonym przez tegorocznych laureatów Nagrody Nobla - wiele państw wprowadziło zakaz używania freonów. A na dezodorantach stojących w naszych łazienkach pojawił się napis "ozone friendly", czyli "przyjazny dla ozonu".