Если бы защитный озон исчез, Солнце не стало бы ярче и воздух не закончился бы. Однако привычный солнечный день превратился бы в серьёзную биологическую опасность — причём не только для человека.
2. Невидимый фильтр над головой
Озон — молекула из трёх атомов кислорода. Большая часть атмосферного озона находится в стратосфере на высотах примерно от 15 до 35 километров. Там он поглощает значительную часть опасного ультрафиолетового излучения.
Особенно важна защита от ультрафиолета типа B, или УФ-B. Эти лучи повреждают молекулы ДНК. Ещё более энергичный УФ-C почти полностью задерживается кислородом и озоном высоко в атмосфере.
Выражение «озоновый слой» может создавать образ плотной плёнки. На деле озона там очень мало: если собрать весь атмосферный озон у поверхности при нормальном давлении, получился бы слой толщиной всего несколько миллиметров. Но и этого хватает для защиты биосферы.
Не следует путать полезный стратосферный озон с приземным. Возле поверхности озон является загрязнителем воздуха, раздражающим дыхательные пути и повреждающим растения. Одна и та же молекула играет противоположные роли в зависимости от высоты.
3. Что случилось бы с человеком
Без стратосферного фильтра поверхность получила бы намного больше УФ-B. Солнечные ожоги возникали бы быстрее, резко вырос бы риск повреждения кожи и глаз. Особенно уязвимыми стали бы люди, работающие на открытом воздухе.
Ультрафиолет связан с развитием рака кожи и катаракты. Это не означает, что любой выход на улицу немедленно стал бы смертельным: последствия зависели бы от широты, сезона, облачности, времени дня и продолжительности облучения. Но привычный образ жизни пришлось бы серьёзно менять.
Закрытая одежда, защитные материалы и помещения стали бы необходимостью. Обычное оконное стекло задерживает значительную часть УФ-B, но инфраструктуру пришлось бы приспосабливать. Работы в полях, строительство и транспорт столкнулись бы с огромными ограничениями.
Медицинские последствия проявлялись бы годами, хотя сильные ожоги возникали бы быстро. Поэтому наиболее тяжёлым результатом стала бы не мгновенная гибель человечества, а длительный рост болезней и сокращение безопасного времени на открытом воздухе.
4. Удар по растениям и океану
Растения также получают повреждения ДНК и фотосинтетического аппарата. Разные виды обладают разной устойчивостью, но сильный рост ультрафиолета мог бы уменьшить урожайность и изменить состав наземных сообществ.
Под угрозой оказался бы фитопланктон — микроскопические организмы, живущие в освещённом слое океана. Он образует основание многих морских пищевых цепей. Снижение его продуктивности затронуло бы зоопланктон, рыб и в итоге рыболовство.
Особенно чувствительны ранние стадии развития животных: икра, личинки и молодь. Многие из них обитают близко к поверхности, где ультрафиолет сильнее. Изменения могли бы распространяться по пищевым цепям и становиться заметными далеко от первоначального повреждения.
Пострадали бы и материалы. Ультрафиолет ускоряет разрушение пластмасс, резины, красок и тканей. Значит, без озонового слоя быстрее старели бы покрытия, сельскохозяйственные материалы, автомобили и наружные элементы зданий.
5. Может ли слой исчезнуть настолько быстро?
Озон постоянно образуется и разрушается под действием солнечного света. Поэтому он не похож на запас, который можно однажды израсходовать до последней молекулы. Для почти полного исчезновения потребовалось бы долгое и очень сильное изменение химии стратосферы.
Главную угрозу в XX веке создали хлорфторуглероды, или фреоны. Эти устойчивые вещества достигали стратосферы, где под действием света высвобождали хлор. Один атом хлора мог многократно участвовать в реакциях разрушения озона.
Особенно благоприятные условия возникали над Антарктидой. Холодной полярной зимой формировались стратосферные облака, на поверхности которых соединения хлора переходили в активную форму. Весной солнечный свет запускал быстрое разрушение озона — так возникала сезонная озоновая дыра.
Но озоновая дыра не означает полного отсутствия озона над всей планетой. Это область сильного сезонного истощения, преимущественно над Антарктикой. Представление о гигантской неподвижной прорехе в атмосфере слишком буквально.
6. Что говорит наука?
Разрушение озона фреонами подтверждено лабораторной химией, атмосферными измерениями и спутниковыми наблюдениями. Подтверждены также рост УФ-B при уменьшении озона и биологические последствия такого облучения.
Мировое сообщество ограничило озоноразрушающие вещества Монреальским протоколом. Согласнооценке Озонового секретариата ООН, при соблюдении соглашения средний озоновый слой между 60° северной и 60° южной широты может вернуться к уровню 1980 года примерно к 2040 году. Для Арктики ожидается восстановление около 2045-го, для Антарктики — около 2066 года.
Сценарий исчезновения слоя за одно поколение поэтому является мысленным экспериментом, а не текущим прогнозом. Неопределённость связана с будущими выбросами, изменением климата, крупными пожарами, вулканическими извержениями и соблюдением международных правил.
Если бы озоновый слой всё же исчез, главным итогом стало бы резкое усиление опасного ультрафиолета, рост болезней и повреждение экосистем. Но реальная история пока развивается в обратную сторону: человечество заметило угрозу, договорилось и начало исправлять ущерб. Это хороший повод иногда вспоминать, что международные соглашения всё-таки умеют работать.
