Озоновая дыра над Тихим океаном: как вода из океана, выброшенная вулканом, стала катализатором разрушения озона

В январе 2022 года мир был потрясен мощным извержением подводного вулкана Хунга-Тонга Хунга-Ха'апаи, расположенного в Тихом океане, недалеко от Тонга. Это извержение было необычным не только тем, что оно создало новый остров из вулканических пород, но и тем, что оно выбросило в атмосферу огромное количество воды из океана. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что эта вода привела к быстрому и сильному уменьшению озона в озоновом слое над тропическими регионами юго-западной части Тихого океана и Индийского океана.

Что такое озоновый слой и зачем он нужен?

Озоновый слой — это тонкий слой газа, состоящий из молекул озона, который находится на высоте от 15 до 35 километров над поверхностью Земли. Озоновый слой играет очень важную роль в защите жизни на Земле от ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. УФ-излучение может вызывать различные заболевания у людей и животных, такие как рак кожи, катаракта, подавление иммунной системы и др. Кроме того, УФ-излучение может наносить ущерб растениям, микроорганизмам и экосистемам. Озоновый слой поглощает большую часть УФ-излучения, пропуская только небольшую его часть до поверхности Земли.

Как извержение вулкана повлияло на озоновый слой?

Исследователи из разных стран и организаций, таких как Университет Реюньона, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), Национальное управление по океаническим и атмосферным исследованиям США (NOAA) и др., провели серию наблюдений за атмосферой после извержения вулкана. Они использовали различные методы, такие как спутники, самолеты, шары-зонды и моделирование. Они обнаружили, что извержение вулкана выбросило в атмосферу около 10 миллионов тонн воды, которая достигла высоты до 55 километров. Это было самое большое количество воды, когда-либо выброшенное вулканическим извержением. Вода, попав в стратосферу (верхний слой атмосферы, где находится озоновый слой), реагировала с хлорсодержащими молекулами, такими как хлористый водород (HCl) и хлорный радикал (Cl), которые также были выброшены вулканом. Эти реакции привели к разрушению молекул озона, образуя молекулы кислорода и хлорный монооксид (ClO). Этот процесс называется хлорированным катализом.

Каковы последствия для окружающей среды и здоровья?

Исследователи оценили, что из-за извержения вулкана концентрация озона в озоновом слое уменьшилась на 30% над островом Реюньон, который находится недалеко от места извержения, и на 5% над тропическими регионами юго-западной части Тихого океана и Индийского океана. Это означает, что больше УФ-излучения достигало поверхности Земли в этих регионах. По словам одного из авторов исследования, доктора Челси Томпсон из NOAA, это было «самое быстрое и сильное снижение озона, которое мы когда-либо видели». Однако, исследователи также отметили, что это уменьшение озона было локальным и временным, и что оно не представляло серьезной угрозы для окружающей среды и здоровья. Они сравнили его с ежегодным «озоновым дырой» над Антарктидой, где концентрация озона снижается на 60% к концу каждого года. По словам другого автора исследования, профессора Солене Турквель из Университета Реюньона, «это не значит, что мы должны беспокоиться об этом явлении. Это просто показывает, как чувствителен озоновый слой к изменениям в атмосфере».

Какие выводы можно сделать из этого исследования?

Это исследование демонстрирует, как важно изучать воздействие вулканических извержений на атмосферу и климат Земли. Вулканы могут не только выбрасывать пепел, газы и лаву, но и воду из океана, которая может иметь неожиданные эффекты на химический состав атмосферы. Это исследование также показывает, как сложно прогнозировать поведение атмосферы после таких событий. Исследователи надеются, что их работа поможет улучшить понимание процессов, происходящих в атмосфере после вулканических извержений, и усовершенствовать модели климата. Они также подчеркивают, что необходимо продолжать наблюдать за озоновым слоем и его восстановлением. Озоновый слой является жизненно важным для Земли, и мы должны беречь его от различных факторов, которые могут его повредить, таких как химические загрязнители, аэрозоли и глобальное потепление.