NASZA ATMOSFERA
Szkodliwe substancje spowodowały powstanie dziur w powłoce ozonowej,
znajdującej się w górnych warstwach atmosfery. Zanieczyszczeniu środowiska przypisuje
się także wzrost temperatur na powierzchni ziemi.
Nasza bezcenna atmosfera
Dnia 4 maja 1961 roku Malcolm Ross i Vic Prather
wznieśli się balonem na wysokość 34,6 kilometra nad poziom morza. Ustanowili tym nowy
rekord, ale w tamtej chwili nie to było dla Rossa najważniejsze. Ogromne wrażenie na
nim zrobił widok, który rozpostarł się przed jego oczyma, gdy delikatnie podniósł
żaluzje i po raz pierwszy wyjrzał z gondoli.
"Kiedy znaleźliśmy się na wysokości 30 000 metrów", wspomina,
"zobaczyliśmy coś cudownego". W zdumienie wprawiły Rossa barwy
poszczególnych warstw atmosfery. Najpierw do wysokości około15 kilometrów nad ziemią
rozciąga się "świetlista, białawo błękitna" troposfera. Po niej
następuje modra stratosfera, stopniowo coraz ciemniejsza, a dalej jest już tylko czerń
kosmosu. "Oczarowani, podziwialiśmy w ciszy urzekające piękno atmosfery"-
napisał Ross w czasopiśmie National Geographic.
Nasza zachwycająca atmosfera niewątpliwie zasługuje na to, by poświęcić jej chwilę
uwagi.
Podtrzymuje życie
Można powiedzieć, że atmosfera to powietrzny ocean, który otula
ziemię powłoką grubości około 80 kilometrów. Waży ponad 5 biliardów ton i na
poziomie morza wywiera nacisk 1,03 kilograma na centymetr kwadratowy powierzchni. Takie
ciśnienie powietrza zapobiega zamienianiu się naszych płynów ustrojowych w parę i
dzięki temu możemy żyć. W górnych warstwach atmosfery byłoby to niemożliwe,
ponieważ ciśnienie jest tam zbyt niskie. Dlatego Ross i Prather musieli nałożyć
skafandry kosmiczne. " Bez sztucznego ciśnienia nasza krew zaczęłaby wrzeć, a
naczynia krwionośne oraz narządy wewnętrzne pękać".
Oczywiście ów ocean powietrza jest nam niezbędny także do oddychania. Ale ponieważ
pozostaje niewidoczny, większość ludzi wcale się nad tym nie zastanawia.
W atmosferze zawieszone są cząstki pyłu, wokół których formują się krople wody.
Bez niej nie byłoby więc deszczu. Poza tym w dzień padałyby bezpośrednio na nas
palące promienie słoneczne, a nocą dokuczałby mróz. Na szczęście atmosfera niczym
koc zatrzymuje część ciepła słonecznego, dzięki czemu noce nie są zimne.
Co więcej, atmosfera chroni mieszkańców ziemi przed nadlatującymi meteorami.
"Szacuje się, że do zewnętrznych warstw atmosfery codziennie dociera z przestrzeni
kosmicznej kilka tysięcy ton ciał stałych"- wyjaśnia Herbert Riehl w książce
Podstawy wiedzy o atmosferze. Jednakże większość meteorytów spala się w atmosferze,
zanim dosięgnie powierzchni ziemi.
Ponadto atmosfera uprzyjemnia nam życie. Bez atmosfery nie słyszelibyśmy też głosów
ani nie moglibyśmy się zachwycać ulubioną muzą. Dlaczego? Ponieważ fale dźwiękowe
muszą się rozchodzić w jakimś ośrodku. Powietrze doskonale spełnia tę rolę, w
przeciwieństwie do przestrzeni kosmicznej, gdzie nie słychać żadnych dźwięków.
Cudowna mieszanina
W starożytności mniemano, że atmosfera jest
substancją jednorodną. Później, pod koniec XVIII wieku, uczeni odkryli, iż w jej
skład wchodzą dwa uzupełniające się gazy-azot i tlen. Pierwszy stanowi około 78, a
drugi 21 procent atmosfery, a na pozostały jeden procent składają się takie gazy, jak
argon, para wodna, dwutlenek węgla, neon, hel, krypton, wodór, ksenon i ozon.
Gazem, dzięki któremu żyjemy i który pobieramy do oddychania, jest oczywiście tlen. W
powietrzu znajduje się go dokładnie tyle, by na ziemi mogło istnieć życie. Znaczny
spadek stężenia tlenu spowodowałby ospałość, a z czasem utratę przytomności.
Natomiast wskutek jego nadmiaru mogłaby się zapalać nawet wilgotna ściółka i runo
leśne.
Z kolei azot, który doskonale miesza się z tlenem, nie odgrywa jedynie drugorzędnej
roli w podtrzymywaniu życia. Jest niezbędny wszystkim organizmom. Dzięki wyładowaniom
atmosferycznym i pewnym szczególnym bakteriom azot znajdujący się w powietrzu jest
wykorzystywany przez rośliny. My zaś przyswajamy go razem z pożywieniem.
Właściwa proporcja między tlenem i azotem w atmosferze jest utrzymywana w naprawdę
zadziwiający sposób. Duże znaczenie mają tu mikroorganizmy, gdyż to za ich sprawą
azot powraca do atmosfery. A co z tlenem? Olbrzymie jego ilości są zużywane podczas
pożarów oraz w procesie oddychania ludzi i zwierząt. Mimo to jego zawartość w
atmosferze stale wynosi 21procent. Jak to możliwe? Przyczynia się do tego
fotosynteza-proces chemiczny zachodzący w liściach i glonach-w wyniku której codziennie
trafia do atmosfery ponad miliard ton tlenu.
Fotosynteza nie mogłaby zachodzić, gdyby nie obecność dwutlenku węgla-gazu
stanowiącego zaledwie 0,03 procent atmosfery. Od niego oraz od światła słonecznego
uzależniony jest wzrost roślin, dzięki czemu mamy owoce, orzechy, warzywa i zboża. Po
za tym dwutlenek węgla odbija ciepło z powrotem w kierunku ziemi, chroniąc ją przed
nadmiernym ochłodzeniem. Jednakże gdyby w wyniku spalania zbyt dużych ilości drewna,
węgla, gazu czy ropy naftowej jego stężenie się zwiększyło, temperatura na ziemi
wzrosłaby w końcu do tego stopnia, że zanikłoby wszelkie życie. Z drugiej strony
znaczny spadek koncentracji owego gazu owego gazu wiązałaby się z zahamowaniem procesu
fotosyntezy i groźbą śmierci głodowej.
Kolejnym gazem, od którego śladowej obecności zależy życie na ziemi, jest ozon. W
górnej części atmosfery, zwanej stratosferą, znajduje się warstwa ozonu,
pochłaniającego szkodliwe promieniowanie ultrafioletowe, emitowane przez słońce.
Dzięki temu mieszkańcy naszej planety są osłonięci przed tymi zabójczymi
promieniami.
W miarę pogłębiania wiedzy o atmosferze mamy naprawdę coraz więcej powodów, by ja
podziwiać. Azot, tlen oraz niewielkie ilości innych gazów występują w niej w
doskonałych proporcjach. Zachowanie tej równowagi jest możliwe także dzięki
odpowiedniej wielkości ziemi. Na mniejszej i lżejszej planecie siła grawitacji byłaby
zbyt mała, wskutek czego spora część bezcennej atmosfery uleciałaby w przestrzeń
kosmiczną.
"Z drugiej strony"- czytamy w książce pt. Environment of Life-"gdyby
ziemia była nieco cięższa, silniejsza atmosfera zatrzymywałaby większe ilości
gazów. Delikatna równowaga pomiędzy gazami w atmosferze zostałaby zachwiana."
Niestety, obecny styl życia ludzi narusza tę "delikatną równowagę".
Jak groźna jest sytuacja i czy można żywic nadzieję, że nasza bezcenna atmosfera
zostanie ocalona?
Niszczenie naszej atmosfery
W roku 1971 podczas lotu na Księżyc na pokładzie
statku Apollo 14 Edgar Mitchell powiedział spoglądając na Ziemię: "Wygląda
jak skrzący się, niebieskawy klejnot". A co można by ujrzeć z kosmosu
dzisiaj?
Gdyby ktoś miał specjalne okulary umożliwiające obserwowanie niewidzialnych gazów
atmosfery ziemskiej, przed jego oczami roztoczyłby się zupełnie inny widok. W
czasopiśmie India Today Raj Chengappa [Raj Chen.- to imię i nazwisko] napisał: "W
ochronnej warstwie ozonu nad Antarktyką i Ameryką Północną zobaczyłby ogromne
dziury. Zamiast połyskliwego błękitnego klejnotu ukazałaby mu się matowa, brudna
Ziemia, otoczona ciemnymi, kłębiącymi się chmurami dwutlenku węgla i siarki."
Ale dlaczego powstały dziury w ochronnej powłoce ozonowej, znajdującej się w górnych
partiach atmosfery? Czy wzrost zanieczyszczenia powietrza rzeczywiście jest tak
niebezpieczny?
Jak dochodzi do niszczenia ozonu?
Przeszło 60 lat temu naukowcy ogłosili odkrycie bezpiecznego
chłodziwa, które mogło zastąpić inne, toksyczne i cuchnące czynniki chłodzące.
Cząsteczki tego nowego związku chemicznego zbudowane są z atomu węgla, dwóch atomów
chloru i tyluż atomów fluoru. Tego rodzaju syntetyczne substancje nazwano
chlorofluoroalkanami lub inaczej freonami.
Na początku lat siedemdziesiątych produkcja freonów była już znaczącą gałęzią
przemysłu światowego. Freony stosowano nie tylko w produkcji lodówek, lecz także
opakowań aerozolowych, klimatyzatorów, środków czyszczących i naczyń do
jednorazowego użytku oraz innych wyrobów z materiałów piankowych.
Jednakże we wrześniu 1974 roku dwaj uczeni, Sherwood Rowland i Mario Molina, wyjaśnili,
że freony stopniowo dostają się do stratosfery, gdzie ostatecznie uwalniają zawarty w
nich chlor. Naukowcy obliczyli, iż każdy atom chloru może zniszczyć tysiące
cząsteczek ozonu. Ale nie dzieje się to równomiernie w całej górnej warstwie
atmosfery-największe zniszczenie następuje nad biegunami.
Każdej wiosny, począwszy od roku 1979, nad Antarktyką znikaja, po czym znów się
pojawiają duże ilości ozonu. Efekt okresowego spadku stężenia tego gazu nazwano
dziurą ozonową. Z roku na rok jest ona coraz większa i dłużej się utrzymuje. W roku
1992 satelita meteorologiczny wykrył dziurę ozonową rekordowych
rozmiarów-rozleglejszą niż powierzchnia Ameryki Północnej. Co gorsza, nie pozostało
w niej wiele ozonu. Balon-sonda wykazał ponad 60-procentowy ubytek, największy z
dotychczas zarejestrowanych.
W tym samym czasie zmniejszyła się zawartość ozonu w górnych warstwach atmosfery
także nad innymi częściami naszego globu. Jak donosi czasopismo New Scientist: "Ostatnie
pomiary ukazuja, że w roku 1992 niezwykle duży spadek stężenia ozonu nastąpił
pomiędzy 50 a 60 stopniem szerokości geograficznej północnej, nad Europą Północną,
Rosją i Kanadą. Koncentracja ozonu zmalała o 12 procent i była najniższa z
odnotowanych systematycznych obserwacji".
W piśmie Scientific American czytamy: "Okazuje się, że stopień niszczenia
ozonu przez chlorofluoroalkany jest większy, niż zakładano w najczarniejszych
prognozach. A jednak gdy je opracowywano, wpływowe osoby ze sfer rządzących i
przemysłowych zdecydowanie się sprzeciwiały wydaniu stosownych przepisów,
argumentując to brakiem wystarczających dowodów naukowych".
Ocenia się, że do atmosfery trafiło już 20 milionów ton freonu. Ponieważ związki te
potrzebują całych lat, by dotrzeć do stratosfery, w której sieją spustoszenie, więc
miliony ton sa jeszcze w drodze. Jednakże freony nie są jedynym źródłem chloru,
niszczącego ozon. "Jak szacuje NASA, po każdym wystrzeleniu wahadłowca do powłoki
ozonowej dostaje się około 75 ton chloru"- jak podaje czasopismo Popular Science.
Przystosowana do tego, by się regenerować
Na przykład atmosfera została tak stworzona, że sama się odnawia i
oczyszcza. Weźmy pod uwagę ozon w jej górnych warstwach. Powłoka ozonowa jest tak
mądrze uczyniona, że pochłania promieniowanie ultrafioletowe, które stanowi dla ludzi
śmiertelne zagrożenie. Przepuszcza natomiast nieszkodliwe światło potrzebne do zycia
na ziemi.
Dowiedzieliśmy się wcześniej, że warstwę ozonu poważnie niszczą wytwarzane przez
człowieka freony, które docierają do wyższych partii atmosfery. A jak zostaną
uzupełnione ubytki w tej powłoce ochronnej? W zewnętrznych warstwach atmosfery ciągle
powstają nowe cząsteczki ozonu-i to za sprawą tych samych niebezpiecznych dla
człowieka promieni UV, które on pochłania. Tak więc chociaż gaz ten gwałtownie
zanika w wyniku zanieczyszczenia środowiska spowodowanego przez ludzi, to wciąż jest
częściowo uzupełniany.
Podobnie jest w dolnych partiach atmosfery, gdzie znajduje się większa część z
przeszło 5 biliardów ton powietrza. Naturalne procesy cykliczne w niezwykły sposób
usuwają szkodliwe związki. W książce The World Book Encyclopedia powiedziano: "Wiatr
rozprasza zanieczyszczenia, a deszcz i śnieg spłukują je na ziemię".
Wyraźnie widać zatem, że gdyby ludzie przerwali lub w znacznym stopniu ograniczyli
zanieczyszczenie powietrza, w niedługim czasie wszędzie byłoby ono świeże i rześkie.
Jednakże we wspomnianej książce tak wyjaśniono sedno problemu: "Na wielu
terenach emituje się szkodliwe substancje szybciej, niż procesy atmosferyczne są w
stanie je zneutralizować."
Jakie są skutki?
Nie znamy jeszcze wszystkich następstw zaniku ozonu w górnych warstwach
atmosfery. Jedno wszakże wydaje się pewne-do ziemi dociera coraz więcej
niszczycielskich promieni (UV), co powoduje wzrost zachorowalności na raka skóry. "W
ostatnim piętnastoleciu roczna dawka szkodliwego promieniowania UV na półkuli
północnej wzrosła o 6 procent"- czytamy w czasopiśmie Eartch.
Szacuje się, że jeśli natężenie promieniowania UV zwiększa się o zaledwie jeden
procent, to liczba przypadków zachorowania na raka skóry wzrasta o jakieś 2 do 3
procent. W afrykańskim czasopiśmie Getaway podano: "W RPA co roku notuje się
ponad 8000 nowych przypadków zachorowania na raka skóry. Ochronna powłoka ozonowa jest
u nas niemal najcieńsza, a zachorowalność na raka skóry prawie największa".
Naukowcy Rowland i Molina już przed laty przewidzieli, że niszczenie ozonu w górnych
partiach atmosfery doprowadzi do częstszego zapadanie na choroby nowotworowe skóry.
Zalecili, by w USA natychmiast wprowadzono zakaz używania freonów w opakowaniach
aerozolowych. Uznając istniejące niebezpieczeństwo, wiele krajów zgodziło się
zaprzestać produkcji freonów do stycznia 1996 roku. Niestety wiele dotrzymało słowa
ale więcej niż wiele nie chce się dostosować.
W magazynie Our Living World czytamy, iż wskutek zubożenia warstwy ozonu nad Antarktyką
promieniowanie ultrafioletowe przenika do oceanów głębiej, niż się spodziewano. W
wyniku tego znacznie wolniej rozmnażają się organizmy jednokomórkowe, stanowiące
podstawę oceanicznego łańcucha pokarmowego. Doświadczenia wskazują ponadto, że
wzrost promieniowania UV zmniejsza plony wielu upraw, stanowiąc zagrożenie dla
światowych zasobów żywności.
Stosowanie freonów rzeczywiście może pociągnąć za sobą katastrofalne skutki. Ale
naszą atmosferę bombarduje wiele innych szkodliwych substancji. Jedną z nich jest gaz,
którego niewielkie ilości są wręcz niezbędne do życia na ziemi.
Skutki zanieczyszczania środowiska
Od połowy XIX wieku ludzie spalają co raz więcej węgla, gazu i ropy,
emitując przy tym ogromne ilości dwutlenku węgla. W owym czasie zawartość tego
gazu-który w atmosferze występuje w znikomych ilościach-wynosiła około 285
cząsteczek na milion cząsteczek powietrza. Jednakże wskutek wzrostu zużycia paliw
kopalnych liczba ta przekroczyła 350. Jakie są konsekwencje gromadzenia się tego gazu w
atmosferze, zatrzymującego ciepło?
Zdaniem wielu właśnie rosnące stężenie dwutlenku węgla jest przyczyną podnoszenia
się temperatury na świecie. Niemniej inni badacze przypisują ocieplenie klimatu cyklom
słonecznym, twierdząc, iż ostatnio słońce wypromieniowało więcej energii.
Bez względu na to, kto ma rację, lata osiemdziesiąte były najgorętszą
dekadą od połowy XIX wieku, kiedy to zaczęto zbierać dane. Południowoafrykańska
gazeta The Star donosi: "Ta tendencja się utrzymała również w obecnym
dziesięcioleciu-rok 1990 był najbardziej upalny ze wszystkich dotąd odnotowanych, rok
1991 znalazł się na trzecim, a 1992 na dziesiątym miejscu najcieplejszych lat w ciągu
148 lat gromadzenia danych". Nieznaczny spadek temperatur w 1992 roku przypisuje
się pyłowi, który znalazł się w atmosferze po erupcji wulkanu Pinatubo w 1991 roku.
Wiele firm ubezpieczeniowych dręczy obawa, że na skutek tego procesu ich polisy
przestaną przynosić zyski. W obliczu nawału nieszczęść niektórzy reasekuratorzy
zmniejszają swój udział w ubezpieczeniach od klęsk żywiołowych. Inni mówią o
całkowitym wycofaniu się z branży. Przeraża ich niepewność.
Rzecz znamienna, że w najgorętszym roku 1990 arktyczna pokrywa lodowa ustąpiła w
niespotykanym stopniu. Wskutek tego setki niedźwiedzi polarnych zostało na przeszło
miesiąc uwięzionych na Wyspie Wrangla. Ocieplenie klimatu może spowodować, że takie
wypadki będą na porządku dziennym".
Synoptycy twierdzą, że to właśnie ocieplenie się naszego globu wywołało gwałtowny
wzrost liczby gór lodowych, które dryfują od Antarktyki ku północy, stanowiąc
zagrożenie dla statków na południowym Atlantyku.
Niestety, wskutek działalności człowieka nieustannie dostają się do atmosfery ogromne
ilości szkodliwych gazów. W książce Trzeci raport o stanie ziemi czytamy: "Według
oceny Urzędu Ochrony Środowiska, przedstawionej w raporcie za rok 1989, co roku w USA
wpuszcza się do atmosfery ponad 900 000 ton toksycznych związków chemicznych".
Zdaniem niektórych liczba ta jest zaniżona, ponieważ nie obejmuje spalin wydzielanych
przez miliony pojazdów mechanicznych.
Także z wielu innych krajów uprzemysłowionych słychać zatrważające doniesienia o
skażeniu atmosfery. Szczególnie zatrważają ujawnione fakty dotyczące nie
kontrolowanego zanieczyszczania powietrza w krajach Europy Wschodniej w ciągu
dziesięcioleci rządów komunistycznych.
Wśród ofiar toksycznego powietrza znalazły się drzewa, które wchłaniają dwutlenek
węgla, a wydzielają tlen. W czasopiśmie New Scientist czytamy: "Niemiecki
minister rolnictwa twierdzi, iż drzewa w tym kraju są coraz bardziej chore, a jedną z
głównych przyczyn pogarszającego się stanu lasów wciąż jest zanieczyszczenie
powietrza".
Podobna sytuacja panuje na terenie Wysokiego Veldu w południowoafrykańskim Transwalu.
James Clarke podaje w książce Powrót na Ziemię: "Pierwsze oznaki szkód
wyrządzonych przez kwaśne deszcze pojawiają się teraz we wschodniej części
Transwalu, gdzie igły sosen tracą zdrowy, ciemnozielony kolor i pokrywają się
beżowymi cętkami".
Takie wiadomości napływają z całego świat. Żaden kraj nie jest wolny od tych
problemów. Państwa uprzemysłowione stawiają wysokie kominy i w ten sposób wysyłają
swe zanieczyszczenia do sąsiednich krajów.
Źródła:
National Geographic 1994.07
Podstawy wiedzy o atmosferze wyd. ang. 1993r.
Environment of Life 1997r.
India Today 1996.12
New Scientist
Scientific American
The World Book Encyclopedia wyd. ang. 1998r.
Eartch 2001.03
Getaway 1999.03
Our Living World
The Star
Powrót na Ziemię wyd. niem. 1996r.
niektóre zdjęcia - www.stronameteo.prv.pl
Vampir
|