Yeni bir çalışma bulgusu, vahşi orman yangınları tarafından stratosfere gönderilen yükselen duman bulutlarının, güçlü bir duman, atmosferik kimya ve ultraviyole ışık karışımı sayesinde Dünya’nın ozon tabakasında yiyip bitirebilir.
2019’un sonlarında ve 2020’nin başlarında, Avustralya’nın gökyüzü, stratosfere ulaşan yoğun orman yangını dumanı sütunlarıyla karartılarak karardı. Sonrasında, uydu verileri, dumanın bir şekilde atmosferik moleküllerle reaksiyona girerek Dünya’nın ozon tabakasını yediğini ortaya çıkardı (SN: 17.03.22). Ama bunun tam olarak nasıl olduğu açık değildi.
Şimdi, bilim adamları bu kimyasal bulmacanın parçalarını bir araya getirdiler. Ekip, stratosfere girdikten sonra, duman parçacıklarının stratosferik gazlarla ve ayrıca ozonu yok eden kimyasalların kalıcı emisyonlarıyla etkileşime girebildiğini söylüyor. Araştırmacılar 9 Mart Nature’da güneş radyasyonunu ekleyin ve bu dumanlı demleme, ozona saldırma eğilimi olan bir tür kimyasal olan klor radikallerini çalkaladı.
Araştırmacılar, bu olaylar dizisinin 2020 yılında Güney Yarımküre’nin bazı bölgelerinde ozon tabakasının yaklaşık yüzde 3 ila 5’ini tüketmesinden sorumlu olduğunu tahmin ediyor. MIT atmosferik kimyager Susan Solomon, bu, bütünün küçük bir kısmı – ancak en parlak günlerinde ozon yiyen kloroflorokarbonların insan emisyonlarının etkisinin ölçeğiyle rekabet ediyor, diyor.
Kloroflorokarbonlar bir zamanlar klimalarda ve buzdolaplarında kullanılıyordu, ancak atmosfere salınmaları Antarktika üzerinde Dünya’nın koruyucu ozon tabakasında büyük bir deliğe yol açtı ve bu da güneşin ultraviyole radyasyonunun gezegenin yüzeyine ulaşmasını sınırladı.
Yeni çalışmada Solomon ve meslektaşları, Avustralya’daki orman yangınlarının ardından atmosferik klor, ozon ve diğer moleküllerin atmosferik gözlemlerini atmosferik kimya simülasyonlarıyla karşılaştırdılar. Uydular, 2020’de stratosferdeki belirli kimyasalların bolluğunu ölçmüştü – sadece ozon değil, aynı zamanda diğerlerinin yanı sıra hidrojen klorür gazı ve klor nitrat. Bu seviyeler Süleyman’ın dikkatini çekti.
Solomon, uydu verilerinde “Avustralya üzerinde gördüğümüz şey, hidrojen klorürde muazzam bir düşüştü” diyor. Tanrım, burası Antarktika’ya benziyor diye düşündüm. Bu nasıl oluyor da Avustralya’da oluyor?”
Hidrojen klorür gazı, stratosferde onlarca yıl kalabilen kloroflorokarbonların parçalanmasının bir ürünüdür. Antarktika üzerindeki soğuk ortam, ozon deliğinin oluşumunun önemli bir parçasıydı, çünkü bu sıcaklıklarda hidrojen klorür gazı, stratosferde dolaşan buzlu bulutlara dönüşebilir. Bu gazın emilmesi, ozon tabakasını incelten kimyasalları oluşturan reaksiyon zincirini başlatmak için esastır.
Avustralya üzerindeki atmosfer bu süreç için çok sıcak – ancak uydu verileri, bir şeyin hala atmosferden hidrojen klorür gazı çıkarmakta olduğunu gösterdi. Solomon ve ekibi, suçlunun dumandaki organik parçacıklar olduğunu anladı. Bu parçacıklar, daha yüksek sıcaklıklarda bile hidrojen klorür gazını emebilir ve bu temel ilk adımı başlatır.
Emilen hidrojen klorür ile duman parçacıkları, atmosferdeki diğer reaksiyonları hızlandırmaya yardımcı olarak katalizör görevi görebilir. Parçacıklar özellikle stratosferde yüzen klor nitrat ve hipokloröz asit gibi klor içeren diğer gazların güneş ışığına karşı oldukça reaktif olan klor bileşiklerine dönüşümünü hızlandırır.
Güneşin ultraviyole radyasyonunu bu yeni klor bileşikleriyle karıştırmak, kimyasal olarak son derece reaktif olan ve özellikle ozon moleküllerine saldırmaktan zevk alan serbest dönen moleküller olan klor radikalleri üretir.
Solomon, orman yangını ile ilgili bu ozonu yok etme sürecinin keşfedilmesinin, ozon tabakasının iyileşmesinde endişe verici bir potansiyel gerileme olduğunu söylüyor. 2010 Montreal Protokolü, Antarktika üzerindeki ozondaki deliği küçültmede cesaret verici bir şekilde başarılı olan bir eylem olan kloroflorokarbonların kullanımını yasakladı (SN: 2/10/21). Ozon tabakasının o zamandan beri iyileşme belirtileri gösterdiğini ve her on yılda yüzde 1 mertebesinde büyüdüğünü söylüyor.
Bununla birlikte, Solomon, Avustralya orman yangınlarından çıkan dumanın yıl boyunca “tüm bu sıkı çalışmayı aşağı yukarı sildiğini” ekliyor.
İklim değişikliğinin dünya genelindeki orman yangınlarının yoğunluğunu ve sıklığını artırması ve gökyüzüne daha fazla yükselen ateş bulutları göndermesi bekleniyor (SN: 12/15/20). Solomon, bu yangınların “tek seferlik bir anlaşmaysa, belki de ozon geri kazanımı için o kadar da kötü olmadığını” söylüyor. “Ama her beş yılda bir olursa, bu farklı bir su ısıtıcısıdır.”
College Park’taki Maryland Üniversitesi’nde atmosferik kimyager olan ve çalışmaya dahil olmayan Ross Salawitch, çalışmanın Avustralya yangınlarının ardından yapılan birkaç şaşırtıcı uydu gözlemini zarif bir şekilde açıkladığını söylüyor. Hidrojen klorürdeki düşüşün yanı sıra klor nitrat ve klor oksit gibi diğer klor bileşiklerindeki garip artışları aydınlattığını söylüyor.
Ancak Salawitch, organik parçacıkların rolünün keşfinin, ozon deliğinin boyutunu neyin kontrol ettiğine dair anlayışımızı nasıl geliştirebileceğini “pastanın üzerindeki krema” diyor. Bu, yalnızca ayrıntıları doğru bir şekilde almak istediğimiz için değil, aynı zamanda “küresel ısınmanın talihsiz sonuçlarından biri muhtemelen orman yangınlarının sıklığı ve şiddetindeki artış olduğu için” önemlidir.
