Kiderült, miként rombolta az ózonpajzsot az ausztrál erdőtűz

Katasztrofális hatásaikról és különböző rekordjaikról hosszú időre emlékezetünkbe vésődtek a 2019-20-as szezon ausztrál erdőtüzei. Az egyik hatásuk az volt, hogy a 30 kilométeres magasságba is felérő füst miatt az ózonpajzsunk károsodott, ám eddig nem volt egészen világos ennek pontos háttere. A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatója által vezetett csoport azonban nemrégiben megtalálta a választ, s a Nature folyóiratban számolt be eredményeiről.

A tüzek füstje, ha a tűz intenzitása nagy, feljut a sztratoszférába, ahol akár egy éven át is megmaradhatnak azok az anyagok, amelyeket a füst felvitt magával. A 2019 decemberében és 2020 januárjában hetekig tomboló tüzek több mint egymillió tonna füsttel sújtották bolygónk légkörét, az MIT kutatóinak most sikerült azonosítani azokat a kémiai reakciókat, amelyek hatására az ózonpajzsunk 3-5 százalékkal csökkent Ausztrália, Új-Zéland, valamint Afrika és Dél-Amerika egyes részei felett.
A füst 2020 végére elérte az Antarktisz feletti magaslégköri területet, és ekkorra az ózonlyuk méretét is megnövelte, mégpedig 2,5 millió négyzetkilométerrel – ez az előző évi ózonlyuk kb. 10 százaléka volt.

2020. január elején az ausztrál tüzek füstje.

Forrás: Earth Observatory

A montreali egyezmény hatására ugyan nagyon szépen csökken az ózonlyuk mérete, ám amíg a korábban feljutott ózonbontó vegyületek jelen vannak, előfordulhatnak a mostanihoz hasonló, tűzvészek hatására kialakuló zökkenők e folyamatban. A tüzek pedig sajnos egyre gyakoribbak és intenzívebbek is lesznek a klímaváltozás miatt.

Az MIT kutatói feltárták, hogy a korábban kibocsátott klórtartalmú CFC-vegyületek képesek a füst aeroszolszemcséinek felületével reakcióba lépni, s olyan reakciósorozatot eredményezni, amelynek végterméke az ózont lebontó klór-monoxid. Azonban ezek a reakciók nem magyaráztak meg minden, sztratoszférában lezajlott változást.

A kutatók részletesebben megvizsgálták, miféle alkotóelemekből épültek fel az ausztrál tüzek magasba jutó szemcséi, és azt találták, hogy az idő előrehaladtával egyre kevesebb sósav, és egyre több klór-monoxid lett. A sósavban kötött formában lévő klór önmagában ártalmatlan, csak akkor válik az ózonra veszélyessé, ha kiszabadulva a klór oxigénnel kapcsolódva létrehozhatja a végzetes hatású klór-monoxidot. Ezek a nagy hideghez kötődő reakciók a sarkvidékek felett könnyedén lejátszódhatnak, e hőmérsékleteken a víz oldja fel a sósavat, ám a kutatók nem számítottak arra, hogy a mérsékelt övi régióban, magasabb hőmérsékleten is megtörténhet.

Az ok megértése céljával a kutatók áttanulmányozták a kémiai szakirodalmat, megkeresték, miféle olyan szerves anyagok vannak még, amelyekben magasabb hőmérsékleten képes feloldódni a sósav. Kiderült, hogy számtalan ilyen szerves vegyület van, ezek egy része a füstben is megtalálható, s így szabaddá válhat a benne korábban kötött klór.

A tüzek füstjében található oxidált szerves anyagok és szulfátok tehát olyan reakciókat tettek lehetővé, amelyek egyébként nem alakulhattak volna ki a mérsékelt égövben. Az elvégzett számítógépes modellezés során a mért adatokkal egyező eredmény született: kb. 5 százalékos ózonveszteség, és 10 százalékos antarktiszi ózonlyuk-növekedés.
Félő, hogy a hatás a jövőben egyre nagyobbá válhat, a tüzek növekedésével, így ezeket a most feltárt reakciókat is érdemes beépíteni a modellekbe, amelyek segítségével az ózonpajzsunk gyógyulását előrejelzik.