Οι δορυφόροι παρακολουθούν τη στιβάδα του όζοντος και μας ενημερώνουν

Οι περισσότεροι γνωρίζουμε για την ύπαρξη της τρύπας του όζοντος η οποία εξακολουθεί να υφίσταται και σχηματίζεται κάθε χρόνο την άνοιξη πάνω από την Ανταρκτική, ενώ η τρύπα αυτή κλείνει κατά κάποιο τρόπο κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, καθώς αναμιγνύεται στρατοσφαιρικός αέρας από χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη, με αποτέλεσμα να "μπαλώνει" μέχρι την επόμενη άνοιξη, όταν ο ίδιος κύκλος αρχίζει και πάλι.

Με πρόσφατη ανάρτησή της η Ευρωπαική Επιτροπή Διαστήματος στις 16 Σεπτεμβρίου φέρνει καλά νέα και αναφέρει ότι υπάρχουν ενδείξεις ότι το στρώμα του όζοντος αρχίζει σιγά να ανακάμπτει.

Παρά τα καλά νέα δεν μπορούμε να ισχυριστούμε οτι στο μέλλον έχουμε ξεμπερδέψει από τους κινδύνους που παραμονεύουν. Οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξειςαποτελούν έναν μεγάλο κίνδυνο καθώς συνήθως οδηγούν σε βραχυπρόθεσμες απώλειες όζοντος, ενώ το οξείδιο του αζώτου, αποτελεί ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου που εκπέμπεται από τις εφαρμογές λιπασμάτων στη γεωργία και το οποία καταστρέφει το όζον. Όσοι ασχολούνται με την χημεία της ατμόσφαιρας, γνωρίζουν πολύ καλά ότι η επούλωση αυτή είναι αργή, λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής των μορίων που καταστρέφουν το όζον, εκ των οποίων κάποια παραμένουν στην ατμόσφαιρα για 50 έως 150 χρόνια πριν διασπαστούν.

Οι μετρήσεις του όζοντος και το πρωτόκολο του Μόντρεαλ

Το στρώμα του όζοντος όπως γνωρίζουμε αποτελει την φυσική προστασία της Γης από τις βλαβερές συνέπειες της υπεριώδους ακτινοβολίας. Στα μέσα της δεκαετίας του 1970, οι επιστήμονες προειδοποίησαν ότι η απελευθέρωση χημικών ουσιών (οι οποίοι ονομάζονται χλωροφθοράνθρακες (CFC) – που χρησιμοποιούνται συνήθως σε ψυγεία και κουτιά αεροζόλ – θα μπορούσαν να προκαλέσουν την καταστροφή του όζοντος της στρατόσφαιρας, με πολύ μεγάλες συνέπειες. Πράγματι, δεν πέρασαν πολλά χρόνια και το 1985 επιβεβαιώθηκε η παρουσία της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική, χρησιμοποιώντας επίγειες μετρήσεις.

Οι ατμοσφαιρικοί ερευνητές ανέφεραν έκτοτε ότι αυτή η μείωση της στιβάδας του όζοντος οφείλεται εν μέρει στις ειδικές μετεωρολογικές συνθήκες πάνω από την Ανταρκτική, οι οποίες κάνουν τα CFC πάνω από την ήπειρο να είναι ιδιαίτερα δραστικά στην καταστροφή του όζοντος. Μετά την ανακάλυψη της τρύπας του όζοντος της Ανταρκτικής, οι επιστήμονες σήμαναν τον κώδωνα του κινδύνου στη διεθνή κοινότητα, η οποία αποφάσισε να καθορίσει ένα φιλόδοξο σύνολο μέτρων για τη σταδιακή κατάργηση των ουσιών που καταστρέφουν το όζον, που ονομάστηκε Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ. Το πρωτόκολλο – το οποίο τέθηκε σε ισχύ το 1989 – ενημερώθηκε το 2016 με την τροποποίηση του Κιγκάλι για την αντιμετώπιση της αναδυόμενης απειλής νέων αερίων που καταστρέφουν το όζον.

Η υιοθέτηση του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ αποδείχθηκε ένα κρίσιμο σημείο καμπής, μειώνοντας δραστικά την έκλυση CFC στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, η αντιστροφή της καταστροφής του όζοντος είναι μια αργή διαδικασία και η στοιβάδα του όζοντος όπως αναφέραμε και προηγουμένως, αναμένεται να πάρει αρκετές δεκαετίες για να ανακάμψει πλήρως .

Ο ρόλος της ESA και οι αποστολές

Οι πρώιμες αποστολές της ESA που δεν είναι πλέον επιχειρησιακές – γνωστές ως Heritage Missions – συνέβαλαν καθοριστικά στην παρακολούθηση του στρώματος του όζοντος τις δεκαετίες που ακολούθησαν και την εφαρμογή του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ. Το 1995 η ESA ξεκίνησε τη δεύτερη αποστολή του προγράμματος της Ευρωπαϊκής Τηλεπισκόπησης (ERS), που ονομάζεται ERS-2. Ο δορυφόρος έφερε έναν αισθητήρα αφιερωμένο στην παρακολούθηση της σύνθεσης της ατμόσφαιρας, που ονομάστηκε Παγκόσμιο Πείραμα Παρακολούθησης Όζοντος (GOME). Αυτό το όργανο παρείχε μια σταδιακή αλλαγή στην παρακολούθηση του όζοντος, παρέχοντας μετρήσεις σε υψηλότερη φασματική ανάλυση και σε ένα ευρύτερο φάσμα μηκών κύματος από ό,τι ήταν προηγουμένως δυνατό. Το ERS-2 συνέχισε να συλλέγει δεδομένα μέχρι το τέλος της αποστολής του το 2011. Μετά το ERS-2, ο δορυφόρος Envisat της ESA τέθηκε σε τροχιά το 2002, ο οποίος συνέλεξε δεδομένα 10 ετών που περιγράφουν λεπτομερώς διαφορετικές πτυχές του περιβάλλοντος της Γης. Το Envisat φιλοξένησε 10 όργανα, τρία από αυτά – GOMOS, MIPAS και SCIAMACHY – βελτίωσαν περαιτέρω την κατανόηση των επιστημόνων για το στρώμα του όζοντος.

Ο ERS-2 και ο Envisat παρείχαν πληροφορίες υψηλής ποιότητας σχετικά με τον ετήσιο σχηματισμό και την ανάκτηση της τρύπας του όζοντος της Ανταρκτικής, καθώς και την κατάσταση της στιβάδας του όζοντος που καλύπτει τον υπόλοιπο πλανήτη, από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 έως το 2012. Τα δεδομένα από τις αποστολές – τα οποία διατηρούνται, γίνονται προσβάσιμα και βελτιώνονται, μέσω του Διαστημικού Προγράμματος Heritage – έχουν αποδειχθεί ζωτικής σημασίας πόρος, βοηθώντας τη διεθνή κοινότητα να παρακολουθεί τις επιπτώσεις του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ. Η Πρωτοβουλία για την Κλιματική Αλλαγή της ESA – που συντονίζεται από το Γραφείο Κλιματικής Υπηρεσίας στο Ηνωμένο Βασίλειο – συνδυάζει πληροφορίες από το ERS-2 και τον Envisat με δεδομένα από μια σειρά από άλλες αποστολές παρατήρησης της Γης, για να δημιουργήσει χρονικές σειρές δεκαετιών που περιγράφουν λεπτομερώς την κατάσταση του στρώματος του όζοντος.

Αυτό βοήθησε να αποκαλυφθεί ότι η τρύπα του όζοντος εμφανίζει πρώιμα σημάδια ανάκαμψης, καθώς επίσης έδωσε τη δυνατότητα στους επιστήμονες να διερευνήσουν πως η κατάσταση του στρώματος του όζοντος επηρεάζει το κλίμα. Επιπλέον, αυτά τα δεδομένα συνέβαλαν στις τρεις τελευταίες εκδόσεις της Έκθεσης Αξιολόγησης του Όζοντος του WMO (Διεθνούς Μετεωρολογικού Οργανισμού) , η οποία καθοδηγεί τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής καθώς εργάζονται για την ενίσχυση των αρχικών διατάξεων του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ.

Οι διεθνείς αποστολές και η ηλιοπροστασία της Γης

Εκτός από τις αποστολές της ESA, αρκετές εμπορικές και θεσμικές αποστολές που εκτελούνται από τους διεθνείς εταίρους του οργανισμού παρέχουν πληροφορίες για το όζον στη στρατόσφαιρα. Μέσω του Third Party Missions (TPM), η ESA διανέμει αυτά τα δεδομένα δωρεάν σε μια σειρά ενδιαφερόμενων μερών για ερευνητικούς σκοπούς. Η ιαπωνική Greenhouse Gases Observing SATellite (GOSAT), για παράδειγμα, αποτελείται από δύο καινοτόμους δορυφόρους που είναι αφιερωμένοι στην παρακολούθηση των αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, ιδιαίτερα του μεθανίου και του διοξειδίου του άνθρακα. Η πρώτη αποστολή GOSAT – η οποία ξεκίνησε το 2009 και παραμένει επιχειρησιακή – φιλοξενεί έναν αισθητήρα παρατήρησης αερίων και έναν αισθητήρα νέφους και αερολύματος. Το 2018, τέθηκε σε τροχιά από το GOSAT-2, το οποίο φέρει βελτιωμένες εκδόσεις των οργάνων του προκατόχου του. Επιπλέον, η καναδική αποστολή SciSat-1 – η οποία ξεκίνησε το 2003 και παραμένει επιχειρησιακή – στοχεύει στην παρακολούθηση και ανάλυση των χημικών διεργασιών που ελέγχουν την κατανομή του όζοντος στην ανώτερη τροπόσφαιρα και τη στρατόσφαιρα. Ένα άλλο TPM - που ονομάζεται Odin - παρέχει παρατήρηση της χημείας του όζοντος της στρατόσφαιρας

Μελλοντικές αποστολές

Την επόμενη δεκαετία, μια νέα αποστολή παρακολούθησης της ατμόσφαιρας της ESA πρόκειται να βοηθήσει τους επιστήμονες να μελετήσουν το στρατοσφαιρικό όζον. Η αποστολή Atmospheric Limb Tracker for Investigation of the Upcoming Stratosphere – ή Altius – αναμένεται να κυκλοφορήσει το 2025, θα φέρει μια φασματική απεικόνιση υψηλής ανάλυσης, που θα χρησιμοποιεί μια ειδική τεχνική για την παροχή προφίλ όζοντος και άλλων ιχνοαερίων στην ατμόσφαιρα. Ο δορυφόρος αναπτύσσεται ως μέρος του προγράμματος Earth Watch της ESA. Καθώς η διεθνής κοινότητα προχωρά τις προσπάθειές της για την αναστροφή της καταστροφής του όζοντος, τα δεδομένα τηλεπισκόπησης –από προηγούμενες, παρούσες, καθώς και μελλοντικές αποστολές– θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην παρακολούθηση της ανάκτησης του όζοντος στη στρατόσφαιρα.

Πηγή: news247.gr