Ozon Tabakası
Ozon Nedir?
Renksiz, keskin kokulu bir gaz olan Ozon aynı zamanda oksijenin kimyasal bir kuzenidir. Oksijen atmosferde; oksijen atomu (O), oksijen molekülü (O2) ve ozon (O3) olarak üç değişik biçimde bulunur ve ozon normal oksijenden daha az kararlıdır.
Yüksek enerjiye sahip güneş ışınlarının normal oksijen moleküllerine (O2) çarpmasıyla ortaya çıkan oksijen atomlarının (O) diğer oksijen molekülleriyle (O2) birleşmesi sonucunda ozon (O3) meydana gelir.
İyi ve Kötü Ozon Nedir?
İyi ozon tüm ozonun %90'ıdır ve aynı zamanda stratosferik ozon olarak da adlandırılır. Stratosferdeki ozonun oluşturduğu tabaka, doğal bir filtre vazifesi görerek yeryüzündeki tüm yaşam türlerini güneşin zararlı karşı koruduğu için "iyi ozon" dur. Ozon tabakası olmasaydı birçok insan cilt kanseri, katarakt gibi hastalıklara yakalanacaktı, hayvanlar ve tarım ürünleriyle bitkilerin yanısıra okyanusların üst seviyelerindeki canlı organizmalar da bundan zarar göreceklerdi.
Stratosferik ozon doğal olarak atmosferde oluşur ve aynı zamanda yine doğal olarak stratosferde bozulur. Atmosferde ozon; doğal olarak güneş ışınları ve nitrojen, hidrojen ve klor da dahil olmak üzere çeşitli bileşiklerle kimyasal reaksiyona girerek bozulur. Bu kimyasalların hepsi çok az miktarlarda atmosferde doğal olarak mevcutturlar. Kirlenmemiş bir atmosferde üretilen ozon miktarıyla tüketilen ozon miktarı tam bir denge halindedir. Böylece stratosferdeki ozonun toplam konsantrasyonu nisbeten sabit kalır.
Diğer %10 luk miktar ise "kötü ozon" dur ve araç egzostları ve endüstriyel emisyonların oluşturduğu uçucu organik karışımların ve de nitrojen oksitlerin havaya karışmasıyla ortaya çıkan insan aktivitelerinin sebep olduğu ciddi bir hava kirliliğiyle yer seviyesinde oluşur. Özellikle yazın sıcak günlerinde uçucu organik karışımlar ve nitrojen oksitler güneş ışınlarıyla reaksiyona girdiklerinde "duman" olarak isimlendirilen tehlikeli bir "kentsel-endüstriyel pus" halini alırlar. Kısaca yeryüzündeki ozon, fotokimyasal dumanın anahtar bileşenidir.
Yer seviyesinde yükselen ozon miktarı, lokal ve bölgesel çevre için endişe arzetmektedir, çünkü insan sağlığı ve doğal ekosistemler üzerinde doğrudan negatif etkilere sahiptir. Kötü ozon insanlarda ve hayvanlarda ciddi göz, burun ve solunum problemlerine neden olabilir ve tarım ürünleriyle ormanlara zarar verebilir.
Ne yazık ki; stratosferik ozon (iyi ozon) azalırken, yer seviyesindeki ozon (kötü ozon) artmaktadır. İyi ozondaki azalmayı önlemek için yeryüzündeki ozonu ona gereksinim duyulan yukarı seviyelere doğru hareket ettirmemiz de maalesef mümkün değildir.
Kısaca özetlersek, yeryüzü yakınlarındaki ozon (kötü ozon) ciddi bir hava kirleticidir. Stratosferde ise hayat koruyucu ozon tabakasıdır (iyi ozon).
Ozon Tabakasının Dünya Çevresindeki Dağılımı
Ozon tabakası dünya çevresinde eşit olarak dağılmamıştır. Dünya yüzeyi üzerinde herhangi bir yerdeki ozon miktarı; doğal olarak enlemle, mevsimlerle ve günden güne değişim gösterir.
Genelde normal şartlar altında ozon tabakası kutuplar üzerinde en kalın ve ekvator etrafında en incedir. Güneş radyasyonu çok daha dolaysız ve buna bağlı olarak da çok daha şiddetli olduğundan stratosferik ozon ekvator üzerinde yüksek miktarlarda üretilir. Buna karşılık stratosferik rüzgarlar ve farklı stratosferik basınçlar, ozonun ekvatordan kutuplara doğru hareket etmesine neden olurlar.
Ozondaki mevsimsel değişikliklerin, hava kütlelerinin geniş ölçekli hareketleriyle ilişkili olduğu düşünülmektedir. Çok aşağı enlemlerde (ekvatora yakın) yukarı atmosferden stratosfere yavaş-yükselici genel bir hava akımının varlığına inanılır. Bu hava kütlesi, Arktik bölgelerde kış ayları süresince traposfere döner. Kışın yüksek enlemlerde havanın inmesi, bu mevsim boyunca 15-40 km yükseklerde havanın çok soğuk ve yoğun dolayısıyla da çok ağır olması gerçeğine dayanmaktadır.
Belirli bir bölge üzerindeki günlük değişiklikler, yukarı atmosferdeki hava koşullarıyla yakından ilgilidir. Dünya yüzeyi üzerindeki günlük sıcaklık değişiklikleriyle basınç ve stratosferin yüksekliği arasında yakın bağıntılar vardır. Buna bağlı olarak da belirli bir bölge üzerindeki ozon miktarı bu faktörlerdeki değişmelerle farklılıklar gösterir. Antisiklonlar (yüksek basınç alanları) içinde indirgenmiş ozon kalınlığı normalin altında, buna karşılık depresyonda ve bilhassa alçak basınç merkezinin batısında normalin üzerindedir.
Ozon Tabakası Bizleri UV Radyasyondan Nasıl Korur?
Stratosferdeki ozon ve oksijen, UV-B'nin çoğunu ve UV-C'nin tamamını yutarak dünya yüzeyindeki yaşamı korur. Eğer aksi sözkonusu olsaydı tüm bu zararlı ışınlar dünya yüzeyine erişebileceklerdi.
Güneşin UV-B ve UV-C ışınları stratosfere girdiklerinde, ozon ve oksijen molekülleriyle çarpışırlar. UV-B radyasyon sadece ozonu parçalamaya yetecek enerjiye sahipken, UV-C radyasyon ozon ve oksijen moleküllerini parçalamaya yetecek enerjiyi elinde bulundurur. Bu süreçler esnasında UV-B radyasyon salınır ve çevreleyen atmosfer tarafından yutulur ve böylece dünya yüzeyine erişmesi önlenir.
Bu reaksiyonlar esnasında ozon stratosferdeki doğal bir dengenin sonucu olarak hem üretilir hem de yok edilir.
Ozon "Deliği" ni Keşfetmek
Ozon tabakasındaki delikten bahsedildiğini şu veya bu şekilde duymuşsunuzdur. Aslına bakarsanız ozon "deliği" terimi, ozon moleküllerinin tamamen yok olmasını değil onların büyük ölçüde ve hızla azalmasını ifade etmektedir. Sonuçta ozon tabakasında ciddi boyutlarda bir incelme sözkonusudur. Bu yüzden dünyanın neresinde olursanız olun gerçek bir delik göremeyeceksinizdir.
1985 yılında İngiliz bilim adamları Antarktik Kıtasi üzerindeki ozon tabakasındaki aşırı incelmeyi veya "deliği" keşfettiklerini açıklayarak herkesi şaşırttılar. Aynı grup Eylül ve Kasım ayı ortalarına kadar uzanan bir peryod için Halley Bay (Antarktika) üzerindeki ozon konsantrasyonunun 1980'lerdeki seviyesinden %40 daha az olduğunu buldular. Yine bilim adamlarının yoğun çalışmaları ve dikkatli ölçümleri neticesinde, incelmenin 1970'lerin sonlarında şekillenmeye başladığı sonucuna varıldı.
Ozon tabakasındaki incelme giderek daha geniş bir alan üzerine yayılmaktadır, yani Antarktik Kıtası'ndan daha öteye Güney Amerika'nın ucuna dek erişmektedir. İlk keşfedildiğinde Eylül-Ekim olmak üzere iki aylık bir periyotta görülürken günümüzde deliğin (incelmenin) varlığının Eylül-Aralık ayları arasında daha uzun bir periyotta devam ettiği görülmektedir.
Antarktik ozon deliğinin keşfinden sonra bilim adamları Arktik'teki ozon seviyesinde, Güney Kutbu üzerindekinden çok daha az miktarda olmakla beraber, yine de önemli sayılabilecek azalmalara dair ip uçları buldular. Her yıl düzenli olarak beliren ve gittikçe büyüyen Antarktik ozon deliğine benzemeyen Kuzey Kutbu üzerindeki ozon kaybı çok daha değişkendir.
Ozon Tükenmesi
Ozon tükenmesi, stratosferik ozonun üretilmesi ve tahribi arasındaki doğal dengenin tahriplerden yana eğilim göstermesiyle meydana gelir. Bunun sonucunda da dünyanın koruyucu stratosferik ozon tabakasında ciddi bir incelme gözlemlenir.
Son yıllarda yapılan araştırmalar, sanayileşmiş toplumlardaki kimyasal kirlenmenin ozon tabakasındaki tükenmenin kaynağı olduğunu göstermiştir. Ancak şu da gözardı edilmemelidir ki, ozon tabakasındaki tüm bu değişiklikleri; yukarı seviye rüzgarlarıyla taşınma ve güneş aktivitelerinin yanısıra, büyük volkanik patlamalar gibi doğal nedenler de geçici olarak etkilemektedirler.
Bölgesel olarak ozon tükenmesi enlem ve yılın mevsimlerine göre değişir. Kuzey yarımkürede ozon incelmesi kışın sonlarında ve baharın başlarında en büyüktür. Bu zamanlarda ozon kaybı uzun süreli ortalamaları hatırı sayılır oranda aşabilmektedir.
Ozondaki ciddi tükenme Güney Kutbu üzerinde görülürken, ılımlı alanlarda daha az miktarlarda ve çok daha az miktarlarda da tropiklerde tükenme gözlemlenmektedir. Bu, ozon tabakasının doğal olarak kutuplarda daha kalın ve tropiklerde daha ince olmasından dolayı bir anlamda şanstır.
Ozon Tüketen Maddeler
Klimalarda, buzdolaplarında, köpüklerde, yangın söndürücülerde, endüstriyel eriyiklerde ve bunlara benzer diğer ürünlerde sıkça kullanılan insan yapımı kimyasal bir aile olan kloroflorokarbon emisyonları (CFCs) toplam stratosferik ozon tükenmesinin %80'inden daha fazlasının nedenini açıklar. Halonlar, karbontetraklorid, metilkloroform, hidrokloroflorokarbonlar (HCFCs) ve metil bromür asidi tuzu da dahil olmak üzere diğer sentetik bileşenler de ozon tükenmesine yardım ederler.
Bütün bu kimyasal maddeler, geniş bir klor sınıfının ve endüstriyel halokarbonlar olarak bilinen bromür içeren bileşenlerin üyesidirler. Tüm bu endüstriyel halokarbonlar iki nedenle etkili ozon tüketicisidirler. Birincisi tepkin değilerdir ki, bunun anlamı aşağı atmosferde bozulmayarak stratosfere doğru sürüklenebilen çok kararlı kimyasal maddeler olmalarıdır. İkincisi ise, ozonu tahrib eden doğal reaksiyonlara yardım etmeleridir.
Ozon Tükenmesi Durdurulabilir ve Geri Dönülebilir mi?
Bilim adamları, eğer bütün ülkeler ozon tabakasına zarar veren kimyasal maddelerin üretimini ve kullanımını yakın bir gelecekte durdururlarsa ozon tabakasının yavaş yavaş kendini yenileyeceğini söylemektedirler.
Ozon tabakasının onarımı şüphesiz bir gecede olmayacaktır. Ozon tüketen kimyasalların stratosfere erişmeleri uzun yılları alacaktır ve bir kere oraya ulaştıklarında da bunların tükenmeleri yüzyıllarla ölçülen bir zaman sürecinde gerçekleşeceğinden muhtemelen pekçok yıllar boyunca ozon tabakasına zarar vermeye devam edeceklerdir.
Yapılan anlaşmalarla tüm bu ozon tüketen kimyasal maddelerin dünyadaki üretim ve kullanımlarının tedrici olarak durdurulacak olmasına rağmen stratosferik klor seviyesi 21. yüzyıla kadar azalmaya başlamayacaktır. Bilim adamları ozon tabakasının 2060 yılına kadar normale yani 1980 öncesi klor seviyesine dönmeyeceğini tahmin etmektedirler. Bu tarihe erişildiğinde Antarktik ozon deliğinin daimi olarak yok olacağı umulmaktadır.
Ozon Tükenmesinin Atmosfer Üzerindeki Etkileri
Kloroflorokarbonlar dahil endüstriyel halokarbonların kullanımı atmosfer üzerinde uzun erişimli bir tesire sahip olacaktır.
Ozon tükenmesi yukarı atmosferde yani stratosferde soğumaya neden olur. Bunun yanısıra atmosferdeki karbondioksid ve sera gazları, dünyanın ısısını aşağı atmosferde tutarak stratosferdeki soğumaya dolaylı olarak katkıda bulunabilir ve Arktik ozon deliğinin oluşumunu hızlandırabilir.
Ozon kaybı, seviyesindeki artışın tehdidi altındaki fitoplankton olarak bilinen mikroskopik okyanus canlılarının yaşamlarının kaybıyla, küresel iklimi dolaylı yoldan etkileyebilir. Bu yaratıklar insanlar tarafından atmosfere salıverilen karbondioksidin (CO²) yaklaşık %80'i için depo vazifesi görürler. Bunların yok olması karbondioksidin atmosferik konsantrasyonunu, sera etkisini arttırarak ve küresel iklimi etkileyerek, yükseltir.
Ayrıca, fitoplanktonlar okyanuslar üzerindeki bulutların oluşumunda önemli bir kimyasal madde olan dimetilsülfoksid'i üretirler. Fitoplanktonlardaki bir azalma bulut modellerini ve küresel iklimi etkileyebilir.
Aşşağı atmosfere erişen miktarındaki artış, ısıyı dünya yüzeyi yakınlarında tutan ve sera gazları olarak adlandırılan gazlara neden olan kimyasal reaksiyonlara tesir edebilir.
Ozon Tükenmesinin Yeryüzündeki Yaşama Etkisi
Ozon tükenmesinin bir sonucu olarak dünyaya erişen ek UV-B radyasyon, en basit tek hücreli bitkilerden böceklere, balıklara, kuşlara ve memeli hayvanlara kadar insanlar da dahil bütün canlılar üzerinde zararlı etkilere sahip olabilir.
İnsanlar Üzerindeki Etkileri : Ultraviyole (UV) radyasyonun cilt kanseri de dahil pekçok insan sağlığı problemleriyle bağıntılı olduğu bilinmektedir. Cilt kanserinin ana sebebi çok fazla güneş ışığıdır. Güneş yanığı bir sağlık belirtisi olmadığı gibi 18 yaşından önceki birkaç ciddi güneş yanığı daha sonraki yaşam sürecinde cilt kanserinin gelişme şanşını önemli ölçüde arttırır. Açık tenli, açık renk saçlı kişiler cilt kanserine yakalanmakta en yüksek riske sahip olmalarına rağmen; tüm cilt tipleri için risk, daha çok UV-B radyasyona maruz kalmakla artar.
Güneşin yakıcı ışınları gözlere de zarar verebilir. Deliller uzun süreli güneş ışınlarına maruz kalmanın görmeyi azaltan ve sürekli körlüğün başlıca nedeni olan, gözbebeklerini örten kataraktı başlattığını göstermektedir. Ozon tabakasındaki %10'luk sürekli azalma sonucunda küresel olarak her yıl yaklaşık iki milyon yeni katarakt vakasının ortaya çıkacağı tahmin edilmektedir. Izdırap veren, fakat genellikle tedrici görüş kaybı olan kar körlüğüne de UV ışınları neden olmaktadır.
Artan UV-B'ye maruz kalmak insanların bağışıklık sistemini zayıflatır ve bu da vücutlarımızı enfeksiyon hastalıklarına karşı çok daha hassas hale getirmektedir.
Bitkiler Üzerindeki Etkileri : Aşırı UV-B, hemen hemen bütün yeşil bitkilerin büyüme süreçlerine mani olur. Küresel ozon kayıplarının bitki türlerindeki zayiatları başlatabileceği endişesi vardır ve bunun sonucu küresel yiyecek stoklarının azalması olacaktır.
Buğday, pirinç, mısır ve soya fasulyesi gibi dünyadaki temel gıda ürünlerinden çoğu da dahil olmak üzere pekçok tarımsal ürün güneşin yakıcı ışınlarına karşı duyarlıdırlar. Deneyler yiyecek üretiminin, dünyaya ulaşan UV-B radyasyondaki her %1'lik artışla %1 oranında azalabileceğini göstermektedir.
Nitrojen kullanan bitkilerin gelişimleri, artan UV-B radyasyon tarafından bozulur. Çok pahalı aşılama yöntemleri bazı kayıpları telafi etmeye yardım ederken, toprağın verimliliği ciddi olarak azalır.
Bitki türlerindeki herhangi önemli bir kayıp, diğer türler ve ekosistemler üzerinde bir etkiye sahip olacaktır. Bitkiler başlıca oksijen üreticisidirler ve karbondioksid için başlıca depo yeridirler. Onlar hem toprak erozyonunu ve hem de su kaybını önlerler.
Ormancılık alanında da artan UV-B radyasyonun özellikle fidelerden bitki yetiştirmeyi olumsuz yönde etkilediğini yapılan araştırmaların sonuçları göstermiştir.
Su Kaynakları ve Su Hayatı Üzerindeki Etkileri : Okyanus yüzeyi yakınlarındaki hayat UV zararlarına karşı çok hassastır. Artan UV-B radyasyonun; besin zincirinde balinalar ve insanlar da dahil büyük balıklar, kuşlar ve memeliler tarafından tüketilen küçük balıklar için temel yiyecek maddesi olan planktonların büyüme oranlarına mani olduğu ve fotosentezi zayıflattığı görüldü. Özellikle deniz kestanelerinin duyarlı türlerinde DNA'da öldürücü zararlar ortaya çıktı.
Genç omurgalı balıklar, karides larvası ve yengeç (pavurya) larvası da dahil deniz hayvanları türleri gelişme devrelerinde artan UV-B radyasyon tarafından tehdit altındadırlar.
İnsanların tüketimine sunulan dünyadaki hayvan proteininin %30'undan fazlası denizlerden gelir. Ozon tükenmesinden ötürü denizlerdeki yiyecek zincirinin kayıp kısımları hepimizi etkileyecektir.
Hayvanlar Üzerindeki Etkileri : Çoğu hayvan türleri UV-B'ye karşı kalın derileri ve deri pigmentasyonu nedeniyle insanlara nazaran çok daha fazla korunmaya sahip olmalarına rağmen bazıları artan UV-B'den etkilenebilirler. UV-B evcil hayvanlarda insanlarda görülenlere benzer kanserlere neden olur. Gözler ve vücudun UV'ye maruz kalan pigmentsiz kısımları çok daha fazla risk altındadırlar. Cilt tümörleri; inekler, keçiler, koyunlar, kediler ve köpeklerde ve göz tümörleri; atlarda, koyunlarda, domuzlarda ve sığırlarda gözlenmektedir.
Endüstriyel Materyaller Üzerindeki Etkileri : UV ışınlara maruz kalmak başta plastik olmak üzere belirli endüstriyel materyallere zarar verebilir. UV'deki en ufak bir artma bu materyallerin dayanıklılığını azaltır ve kullanım ömürlerini kısaltır. Plastik; stadyum koltukları, halatlar, evlerin cepheleri ve seraların üzerindeki şeffaf örtü de dahil pekçok değişik amaç için dış dünyada kullanılmaktadır. Bunlar üzerindeki UV zararları kolaylıkla görülebilir. Örneğin; dış yüzeylerdeki plastik kolaylıkla kırılabilir, sararır ve zamanla çatlaklar oluşur.
Hava Kirliliğinin Artması : Uv ışınların yüksek miktarları; havada bulunan kirleticiler arasındaki kimyasal reaksiyonları hızlandırarak kentsel hava kirliliğinde bir artışa neden olabilir. Birçok kırsal alan, aşağı seviye rüzgarlarıyla şehirler ve endüstriyel alanlardan taşınan kirleticilerden en az kentler kadar etkilenebilmektedirler. Kentsel duman ve yer seviyesindeki ozon, kaynaktan uzak mesafelerdeki ormanlara ve tarlalara da zarar verebilir. Artan hava kirliliği özellikle astım hastaları ve yaşlılara ciddi zararlar verebilir.
Ozon Tabakasını Korumak için Neler Yapılıyor?
Ozon tabakasının korunması, dünyada insanların karşı karşıya kaldıkları pekçok çevresel sorunların en önde gelenlerinden birisidir.
Dünya ülkelerinin hükümetleri, ozon tabakasını korumak için uluslararası bir dayanışmaya ihtiyaç olduğunu kabul ettiler ve 130'un üzerindeki ülke "Montreal Protokolü" olarak bilinen bir anlaşma altında toplanarak kloroflorokarbonların (CFCs) ve diğer ozon tüketen kimyasal maddelerin üretimlerine ve kullanımlarına son vermek için kesin kararlar aldılar. 1987'de orijinal anlaşma imzalandığında, halonların üretiminin dondurulmasının yanısıra çoğu zararlı kloroflorokarbonların üretiminde de 2000 yılına kadar % 50 oranında bir azalmaya gidilmesi istendi.
Dünyanın hassas ozon tabakasının korunması sadece hükümetlerin değil her seviyedeki cemiyetlerin sorumluluğudur. Tüm sivil cemiyetler toplumun bilinçlenmesine yardım etmekte ve tüm ozon tüketen kimyasal maddelerin üretimleri ve kullanımlarının yasaklanması için zorlayıcı bir güç oluşturmaktadırlar.
Aynı zamanda bireyler de ozon tabakasının korunmasında önemli role sahiptirler :
- Ozon tüketen kimyasal maddeleri içermeyen çevre dostu ürünler satın alın. Bir tüketici olarak gücünüz asla küçümsenemez.
- Buzdolaplarınızın ve dondurucularınızın itinayla servise tabi tutulmasına özen gösteriniz.
- Otomobil klimaları kloroflorokarbonları kullanırlar ve çok kötü sızdırma özellikleri vardır. Eğer bunlardan birine sahipseniz servislerinin itinayla yapıldığından emin olunuz. Günümüzde kloroflorokarbonsuz modeller de vardır ve yeni bir araba alırken mümkünse bunları tercih edin.
- Kloroflorokarbonların zaptedildiklerinden emin olmadan eski soğutucularınızı atmayın.
- Ozon tabakası ve ozon tüketen kimyasal maddeler hakkında daha fazla bilgi edinin ve endişelerinizi dile getirin.
Bunları Biliyor muydunuz?
Ozon sadece UV radyasyonun hareketiyle oluşmaz. Yüksek voltajlı elektrik boşalması hareketiyle de oluşabilir. Böylece çok küçük miktarlarda ozon, şimşek ve yıldırım esnasında da meydana gelebilir. Ozon, bazı zamanlar bir şimşek ve gökgürültülü yağıştan sonra belirgin bir temiz koku şeklinde hissedilebilir. Elektrikli tren hattındayken elektrik kokusunu farkettiyseniz, bu bir miktar ozon gazı kokladınız demektir. Büyük miktarlardaki ozon kuvvetli bir kokuyla hiç de hoş olmadığı gibi gözleri ve ciğerleri de rahatsız eder.
|