Mitä tekemistä otsonilla on ilmaston lämpenemisen kanssa?

Otsonin rooli vuonna 2007 on paljon sekaannusta globaali ilmastomuutos. Tapaan usein korkeakouluopiskelijoita, joilla on kaksi erityistä ongelmaa: otsonikerroksen reikä ja kasvihuonekaasu-välitteinen globaali ilmastonmuutos. Nämä kaksi ongelmaa eivät ole niin suoraan toisiinsa liittyviä, kuin monet ajattelevat. Jos otsonilla ei olisi mitään tekemistä ilmaston lämpenemisen kanssa, sekaannus voitaisiin selvittää yksinkertaisesti ja nopeasti, mutta valitettavasti muutama tärkeä hienovaraisuus monimutkaistaa näiden tärkeiden kysymysten todellisuutta.

Otsoni on hyvin yksinkertainen molekyyli, joka koostuu kolmesta happiatomista (siis O₃). Suhteellisen korkea pitoisuus näistä otsonimolekyyleistä kelluu noin 12 - 20 mailia maanpinnan yläpuolella. Tällä kerroksella hajallaan olevaa otsonia on tärkeä rooli planeetan elämässä: se imee suurimman osan auringon UV-säteistä ennen kuin ne saavuttavat pinnan. UV-säteily vahingoittaa kasveja ja eläimiä, koska ne aiheuttavat vakavia häiriöitä elävien solujen sisällä.

Tosiasia nro 1: Ohentuva otsonikerros ei johda merkittäviin nousuun maailman lämpötiloissa

Useat ihmisen aiheuttamat molekyylit ovat uhka otsonikerrokselle. Erityisesti klorofluorihiilivetyjä (CFC) käytettiin jääkaappeissa, pakastimissa, ilmastointilaitteissa ja ponneaineena suihkepullossa. CFC-yhdisteiden hyödyllisyys johtuu osittain siitä, kuinka vakaat ne ovat, mutta tämän laadun ansiosta ne myös kestävät pitkän ilmakehän matkan aina otsonikerrokseen saakka. Siellä CFC-yhdisteet ovat vuorovaikutuksessa otsonimolekyylien kanssa, hajottaen ne toisistaan. Kun riittävä määrä otsonia on tuhottu, matalan pitoisuuden aluetta kutsutaan usein otsonikerroksen “reikäksi”, ja lisääntynyt UV-säteily johtaa sen alapintaan. Vuoden 1989 Montrealin pöytäkirja CFC-yhdisteiden tuotannon ja käytön lopettaminen onnistuneesti. Ovatko otsonikerroksen aukot pääasiallinen ilmaston lämpenemisen syy? Lyhyt vastaus on ei.

Fakta 2: Otsonia heikentävät kemikaalit toimivat myös kasvihuonekaasuina.

Tarina ei lopu tähän. Samat kemikaalit, jotka hajottavat otsonimolekyylejä, ovat myös kasvihuonekaasuja. Valitettavasti tämä ominaisuus ei ole CFC-yhdisteiden ainoa ominaisuus: monet otsonin ystävällisistä vaihtoehdoista CFC-yhdisteille ovat itse kasvihuonekaasuja. Laajennettu kemikaaliperhe, johon CFC kuuluu, halogeenihiilivedyt, voidaan syyttää noin 14%: iin kasvihuonekaasujen aiheuttamista lämpenemisvaikutuksista takana hiilidioksidi ja metaani.

Tosiasia # 3: Lähellä maan pintaa otsoni on epäpuhtaus ja kasvihuonekaasu.

Tähän saakka tarina oli suhteellisen yksinkertainen: otsoni on hyvä, halohiilivedyt ovat huonoja, CFC-yhdisteet ovat pahin. Valitettavasti kuva on monimutkaisempi. Kun otsonia esiintyy troposfäärissä (ilmakehän alaosa - karkeasti alle 10 mailin merkinnän), otsoni on pilaava aine. Kun typpioksideja ja muita fossiilisten polttoaineiden kaasuja vapautuu autoista, kuorma-autoista ja voimalaitoksista, ne ovat vuorovaikutuksessa auringonvalon kanssa ja muodostavat matalan tason otsonin, joka on tärkeä osa savua. Tätä epäpuhtautta löytyy suurista pitoisuuksista, joissa ajoneuvoliikenne on raskasta, ja se voi aiheuttaa laajalle levinneitä hengitysvaikeuksia, pahentaa astmaa ja helpottaa hengitysteiden infektioita. Maatalouden otsoni vähentää kasvillisuuden kasvua ja vaikuttaa sadoihin. Lopuksi, matalan tason otsoni toimii voimakkaana kasvihuonekaasuna, vaikkakin paljon lyhyempi elinaika kuin hiilidioksidi.