Ozon yeryüzüne indiğinde havayı kirleterek akciğer hasarına ve astım ataklarına neden olan ölümcül bir madde halini alır. Bununla birlikte, yüzeyin 16 ila 48 km yukarısında ozon molekülleri ozon tabakasını oluşturarak Dünya üzerindeki yaşamı koruma görevini üstleniyor. Gezegenimizi zararlı Güneş radyasyonundan korumaya yardımcı oluyorlar. Peki ozon tabakası ve ozon seyrelmesi sorunu nedir?
Ozon tabakası ve ozon molekülünün önemi
Atmosferin stratosferinde yer alan ozon tabakası, Dünya'daki ozonun yaklaşık %90'ını barındırıyor. Ancak ozon molekülü aslında ozon tabakasındaki her milyon molekülden yalnızca bir ila on kadarını oluşturuyor (geri kalan moleküller çoğunlukla soluduğumuz hava olan azot ve oksijenden ibaret). Dolayısıyla, ozon çok fazla olmamasına rağmen oldukça güçlü ve en zararlı radyasyonu dahi engellemekte (Ozon tabakası atmosferin yüzde 0.00006'sını oluşturuyor).
Ozon molekülü, UV-C ve UV-B olarak bilinen ultraviyole ışığın en enerjik dalga boylarını yani canlılara zarar veren dalga boylarını emer. UV-B özellikle cilt kanseri ve katarakta yol açıyor ve de bazı ekin ve bitkilere zarar veriyor. Oksijen molekülleri de diğer ultraviyole ışık biçimlerini emer. Bu nedenle ozon ve oksijen molekülleri birlikte Dünya'ya ulaşan ultraviyole radyasyonun %95 ila 99.9'unu engelleyebiliyor. UV ışığı, oksijen ve ozon tarafından emilirken ısı oluşur, bu nedenle stratosferde yükseldikçe hava ısınır.
Atomların arasındaki bağları kırarak serbest oksijen atomları oluşturan ultraviyole radyasyon (UV), ozon tabakasını bombardımana tuttukça ozon ve oksijen molekülleri sürekli olarak yok olup ve yeniden oluşuyor. Serbest oksijen atomları oldukça reaktifler, yani diğer moleküllere kolay bağlanırlar. Serbest oksijen atomu, oksijen molekülüne (O2) çarparsa, ozon (O3) oluşturur. Serbest oksijen atomu, başka oksijen atomuna çarparsa bu kez oksijen molekülü (O2) oluşturur.
Ozon tabakasının incelmesi ve delinmesi
1976'da Antarktika'daki Halley Körfezi'nde çalışan İngiliz bilim adamları, Antarktika'nın üzerindeki ozon tabakasında bulunan ozon miktarını kaydetmeye başladıklarında cihazlarının arızalandığını düşündüler. Çünkü ozon seviyeleri büyük oranda düşmüştü.
O yıl Eylül, Ekim ve Kasım aylarındaki Antarktika baharında ozon seviyelerinde %10'luk bir düşüş tespit edildi. Bu bölgedeki ozon konsantrasyonları genellikle mevsimden mevsime değiştiğinden, araştırmacılar fazla endişe etmedi, ancak neredeyse sonraki her bahar ozon seviyeleri düşmeye devam etti. Kimse nedenini bilemedi.
İngiliz bilim adamları ozonda delik olduğunu dünyaya duyurdu ve bu noktadaki ozon deliği Dünya'nın en büyüğü olarak belirlendi. Ozon deliği ile kastedilen aslında gerçekten de delik değil; daha ziyade stratosferdeki mevsimsel ozon tabakası incelmesidir. Yılın bazı zamanlarında “delik” daha büyük olur. Diğer zamanlarda ise daha küçük.
Ozon tabakası neden inceliyor?
1985 yılına kadar bilim adamları ozon incelmesinin ne kadar büyük bir sorun olduğundan emin olamadı; ayrıca insan kaynaklı olduğunu da kanıtlayamadılar. Ozon tabakası incelmesinin sorumlusu 1960'larda klima, aerosol sprey kutuları ve endüstriyel temizlik ürünlerinde kullanılmaya başlanan kloroflorokarbon (CFC) adı verilen kimyasal bileşiklerdi. Aynı zamanda strafor yapmak için de kullanıldılar. CFC'ler ozon moleküllerini parçaladı ve bu süreç, stratosferdeki ozonun yeniden oluşmasından daha hızlıydı.
Atmosfere giren CFC'ler yavaşça yukarı doğru kayarak stratosfere sürüklenir (2 ila 5 yıl sürer) ve burada ultraviyole radyasyon ile parçalanırlar. Böylece ozon moleküllerini yok edebilen klor atomları ortaya çıkmış olur. CFC'nin ozonu inceltme süreci şöyle:
Güneş'ten gelen UV ışını CFC molekülündeki klor atomunu koparıyor ve serbest kalan klor atomu ozon molekülüne çarparak onu oksijen molekülüne ve klor monoksit molekülüne ayırıyor. Klor monoksit oksijenle çarpıştığında ise klor tekrar serbest kalıyor ve bir sonraki ozon molekülüne sıçrıyor. Bu süreç devam ettikçe klor atomu bir başka ozon molekülünü yok ediyor. Bir klor atomu yok olmadan önce 100.000 ozon molekülünü yok eder.
Ozon delinmesinde mevsimin etkisi
Mevsimlerin de Antarktika'da bulunan ozon deliği üzerinde etkisi var. Karanlık kış ayları boyunca, çok düşük ısılardaki hava girdap gibi dönmeye başlayarak buzul bulutlarının oluşmasına neden olur. Buzlu bulut parçacıklarının yüzeyinde başlayan reaksiyon CFC gibi kimyasal bileşiklerdeki kloru ayırarak ozonu yok etmeye hazır hale getiriyor. Eksik olan Güneş ışığı ise ilkbaharda ortaya çıktığında klorun ozonu yok etme işlemi başlıyor.
Kuzey Kutbu'nda (Arktik) ise aynı düzeyde ozon tabakası delinmesi yok çünkü buzlu bulut oluşumu bu bölgede daha az ve girdaplar Güneş ışığı ilkbaharda geri gelmeden birkaç hafta önce dağılmış olur.
Ozonun yok olması sorunu karşısında önlemler
Ozonun yok olması sorununa yönelik uluslararası bir anlaşma olan Montreal Protokolü 1986 yılında 70'den fazla ülke tarafından imzalandı. CFC üretimini 1993'te %20 ve 1998'de %50 azaltma hedefleri koyuldu. 1996 yılına kadar en tehlikeli CFC'lerin ortadan kaldırılması ve ozon tabakasına zarar veren diğer kimyasalların düzenlenmesi gibi güçlü hedefler belirlendi. Bugün Türkiye dahil 160 ülkenin imzası bulunuyor. Ozonun normal düzeyine dönmesi ancak 2050 yılında olacak.
Sonuç olarak bilim adamları ozon tabakasının incelmesi ya da delinmesi sorununu tespit etti ve sorunun nedenini belirledi. Elde edilen kanıtlar dünyadaki hükümetleri sorunu durdurmaya yardımcı olmak adına harekete geçirdi. Ozon tabakasını incelten kimyasalların atmosferden küresel olarak uzaklaştırılması onlarca yıl alacak ancak deliğin kapanması konusunda ilerleme kaydediliyor. Tarihte ilk kez dünya çapında işbirliği ile küresel boyutlu bir çevre sorununa çözüm getirilmiş oldu.