Avustralya’nın Büyük Orman Yangınları Ozon Tabakasını Parçaladı – Şimdi Bilim Adamları Nedenini Biliyor

2019-20’de güneydoğu Avustralya’da kasıp kavuran büyük orman yangınları, ozon tabakasını delen kimyasalları serbest bırakarak ozon deliğini genişletti ve uzattı. Bugün yayınlanan bir çalışma, Doğadumanın stratosferdeki klor içeren moleküllerle – şu anda yasaklanmış olan kimyasalların kalıntıları – nasıl birleşerek yıkıma neden olduğunu anlatıyor.

Avustralya yangınları, rekor düzeydeki en büyük duman bulutunu üreterek, yaklaşık bir milyon ton dumanı 30 kilometreye kadar yükseltti. Cambridge’deki Massachusetts Institute of Technology’de (MIT) atmosfer kimyageri olan çalışmanın ortak yazarı Kane Stone, bunun stratosferin, Dünya’yı zararlı ultraviyole ışınlarından koruyan ozon tabakasını içeren kısmı olduğunu söylüyor.

Orman yangınlarından sonraki aylarda, her yıl Antarktika üzerinde beliren ozon tabakasındaki delik kapandı. daha büyük ve daha uzun sürdü önceki yıllara göre Ancak Stone, araştırmacıların nedenini bilmediğini söylüyor.

Değişmiş kimya

Yine MIT’de bir atmosfer kimyageri olan çalışmanın ortak yazarı Susan Solomon, dumanın sıcak havada meydana gelmesi için genellikle soğuk koşullara ihtiyaç duyan kimyasal bir reaksiyona neden olabileceğini öne sürüyor. Yangınlardan sonraki uydu verileri, hidroklorik asit seviyelerinin, atmosferin daha sıcak enlemlerde Güney Kutbu’ndan uzaktaki bölgelerinde diğer yıllara kıyasla özellikle düşük olduğunu ortaya çıkardı. Stratosfer “o yangınlardan sonra başka bir gezegene benziyordu” diyor.

Atmosferdeki klorun yaklaşık %80’i, 1930’lardan başlayarak aerosol spreylerde ve soğutucu olarak kullanılan kimyasallar olan kloroflorokarbonların mirasıdır. 1987’de uluslararası bir anlaşmanın yürürlüğe girmesinden bu yana kullanımları çoğunlukla aşamalı olarak kaldırıldı. Kalan klor, ozon tabakasına zararsız olan hidroklorik asit ve klor nitrat olarak bağlanır.

Ancak hidroklorik asit su damlacıklarında çözündüğünde reaktif ozon tüketen moleküller oluşturur. Stone, havanın çok sıcak olması nedeniyle genellikle kutuplardan uzakta olmuyor, diyor.

Ekip, duman partiküllerinde bulunan çeşitli organik asitlerin hidroklorik asidin çözünürlüğünü nasıl değiştireceğini tahmin etmek için bir bilgisayar modeli kullandı. Simülasyonlarda üretilen değişiklikler, yangınlardan sonra gözlemlenen stratosferik kimyadaki değişiklikleri yansıtıyordu.

Solomon, hidroklorik asidin duman parçacıklarının yüzeyine tutunduğunu ve diğer moleküllerle reaksiyona girerek moleküler klor ürettiğini ve bunun güneş ışığında yüksek oranda reaktif ‘ozon yiyen’ klor iyonlarına parçalandığını söylüyor.

Solomon, “Ilık sıcaklıklarda orman yangını dumanı, Avustralya’da başka türlü gerçekleşemeyecek şeyler yapıyor” diyor.

Birleşik Krallık Exeter Üniversitesi’nde atmosfer bilimcisi olan Jim Haywood, yangınların ardından hidroklorik asit çözünürlüğünün daha önce araştırılmadığını söylüyor. “Yapbozun büyük bir eksik parçası gibi görünüyor” diyor.

Ozon geri kazanımı risk altında

Yasaklanmadan önce kalan klor içeren moleküller yavaş yavaş çürüyor ve yıllık ozon deliği küçülüyor. Ancak Solomon, iklim değişikliğinden kaynaklanan daha sık orman yangınlarının ozon tabakasının iyileşmesini tehlikeye atabileceğini söylüyor.

“Bir yarış gibi” diyor. “Klor, önümüzdeki 40-50 yıl içinde, stratosferden yeterince hızlı bir şekilde ayrışır mı ki, yoğun ve sık orman yangınlarındaki olası artış, sonunda ozon deliğinin uzamasına neden olmaz?”

California, Monterey’deki ABD Donanma Araştırma Laboratuvarı’nda meteorolog olan David Peterson, orman yangını dumanının tamamının stratosfere ulaşmadığını söylüyor. Ancak yoğun bir ateş, tepedeki nemli havayla birleştiğinde, ateşin neden olduğu gök gürültülü fırtınalar, dumanı atmosfere yükseklere pompalayan baca benzeri bulutlar oluşturur. Bazı uzun fırtına bulutlarının stratosfere kadar duman enjekte etmesine neyin sebep olduğunu anlamak, yangınların ozon geri kazanımı üzerindeki etkisinin ne kadar olacağını anlamak için çok önemli olacak, diyor.

Haywood, yoğun orman yangınları daha yaygın hale gelirse ozon tabakasının incelmesinin nasıl etkilenebileceğini tahmin etmek için yeni kimyanın bir iklim modeline entegre edildiğini görmek istiyor.

Bu makale izin alınarak çoğaltılmıştır ve ilk yayınlanan 8 Mart 2023’te.