Ilmastonmuutos pahentaa otsonikatoa • 1.5.2004
Ihmiskunnan päästöt ovat aiheuttanet kaksi maailmanlaajuista ympäristöongelmaa: ilmastonmuutoksen ja otsonikadon.
Kasvihuonekaasujen pitoisuuksien kasvu ilmakehässä on nostanut maanpintatason lämpötilaa. Samalla keski-ilmakehä on jäähtynyt. Tulevaisuudessa alailmakehän lämpenemisen on laskettu kiihtyvän ja keski-ilmakehän vastaavasti jäähtyvän entistä nopeammin.
Otsonikadon mahdollisuuksista alettiin puhua 1960-luvulla ilmakehässä suoritettujen ydinasekokeiden seurauksena. 70-luvun lopulla tutkijat Molina ja Rowland osoittivat, että freonit voivat johtaa otsonikatoon, joka olisi suurinta päiväntasaajan yläpuolisessa stratosfäärissä.
80-luvun puolivälissä havaittiin täysin odottamatta Etelämantereen stratosfäärin otsonin voimakasta vähenemistä. Väheneminen havaittiin maanpinnalta tehdyissä mittauksissa, sillä NASA oli poistanut yllättävän alhaiset otsonimäärät satelliittiaineistostaan havaintovirheinä.
Ilmiön ymmärtämiseksi toteutettiin laaja kansainvälinen havaintokampanja vuonna 1987. Sen seurauksena kyettiin kehittämään uusi teoria Etelämantereella havaitun otsonikadon selittämiseksi:
1. Talvisen stratosfäärin (10–50 km) kylmissä olosuhteissa muodostuu matalapaine, polaaripyörre, joka eristää napa-alueiden ilman alempien leveysasteiden ilmasta.
2. Polaaripyörteen sisällä stratosfääriin syntyy kylmissä, alle –78 asteen lämpötiloissa helmiäispilviä.
3. Pilvien pinnoilla tapahtuu kemiallisia reaktioita, joissa freoneista peräisin olevaa klooria vapautuu reaktiiviseen muotoon. Normaalitilanteessa kloori on sitoutunut kloorinitraatiksi. Stratosfäärin pilvet sitovat typen ja vapauttavat kloorin.
4. Kloori ja bromi tuhoavat otsonia katalyyttisesti auringon valon palattua napa-alueelle. Kato jatkuu joko otsonin loppumiseen tai polaaripyörteen purkautumiseen asti.
5. Polaaripyörre lämpenee ja purkautuu kevään edetessä. Vapaa kloori sitoutuu kloorinitraatiksi ja otsonin tuhoutuminen keskeytyy.
Etelämantereella otsonikato esiintyy tyypillisesti elokuusta marras–joulukuun vaihteeseen. Vuoden 2003 Etelämantereen otsonikato oli alueellisesti laajin tähän mennessä havaituista.
Pohjoisella pallonpuoliskolla polaaripyörre on eteläistä pienikokoisempi ja epävakaampi johtuen erilaisen maa-merijakauman vaikutuksista ilmavirtauksiin. Etelämantereella on keväisin tyypillisesti yli 70 %:n otsonikato, kun pohjoisen pallonpuoliskon kato ollut noin 35 %. Molemmilla pallonpuoliskoilla on havaittu auringon haitallisen ultraviolettisäteilyn voimistuneen.
Otsonikadon havaitsemisen jälkeen solmittiin niin sanottu Montrealin sopimus otsonia tuhoavien yhdisteiden päästöjen vähentämiseksi. Sopimus on ollut erittäin onnistunut, ja freoni- ja halonipäästöt ovat vähentyneet murto-osaan. Johtuen aineiden pitkästä eliniästä ilmakehässä merkittävää paranemista otsonitilanteessa voidaan odottaa vasta vuosikymmenten päästä.
Kuten edellä todettiin, ilmastonmuutos johtaa stratosfäärin jäähtymiseen. Näin helmiäispilviä muodostuu enemmän, ja otsonikato voi tehostua etenkin pohjoisella alueella. Samoin ilmastonmuutoksen takia polaaripyörteen keväisessä kestävyydessä odotetaan muutoksia, jotka suosisivat otsonikatoa.
Ilmastonmuutoksen on osoitettu pahentaneen otsonikatoa jo viime vuosina, ja sen odotetaan hidastavan otsonikerroksen palautumista etenkin arktisessa stratosfäärissä. Esimerkiksi Suomi on välittömästi arktisen otsonikadon vaikutuspiirissä.
Kaiken kaikkiaan ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuksien kasvuun liittyy uhkapelin piirteitä. Muuttamalla ilmakehän koostumusta vaikutetaan moniin prosesseihin, joilla voi olla yllätyksellisiäkin vaikutuksia. Esimerkiksi ikiroudan sulaessa jäätyneistä soista voi vapautua äkillisesti tehokasta kasvihuonekaasua, metaania. Tämä voi teoriassa johtaa nopeaan ilmastonmuutokseen. Samoin merivirtojen käyttäytymisen muutoksiin liittyy riskitekijöitä.
Tällä hetkellä näyttää valitettavasti siltä, että kansainvälisessä politiikassa ei ole pitkän aikavälin vastuunotto- ja päätöksentekokykyä. Tulevaisuuden ajattelua näyttää ohjaavan pisimmillään seuraavan vuoden talouskasvuprosentti.