Otsoni kasvihuonekaasuna

Ilmakehän otsoni yhtäältä suojelee maapalloa auringon vaaralliselta ultraviolettisäteilyltä ja toisaalta se on suurina pitoisuuksina kasveille ja eläimille myrkyllistä. Monien muiden vaikutustensa ohella otsoni on myös merkittävä kasvihuonekaasu.

Otsonikato on hieman hidastanut kasvihuoneilmiön voimistumista

Valtaosa ilmakehän otsonista sijaitsee varsin korkealla keski-ilmakehässä, stratosfäärissä. Siellä otsonin määrä on vähentynyt lähinnä halogenoitujen hiilivetyjen, erityisesti freonien, aiheuttaman otsonikadon seurauksena. Tämä on vaikuttanut aavistuksen verran kasvihuoneilmiötä heikentävästi eli ilmastoa viilentävästi. Otsonikato on ollut erityisen voimakasta Etelämantereella keväisin (kuva 1).

Freonien päästöjä on saatu vähennettyä kansainvälisin sopimuksin (Montrealin pöytäkirja), ja stratosfäärin otsonikerroksen ennakoidaan palautuvan lähes entiselleen tämän vuosisadan puoliväliin tultaessa. Samalla palautuu stratosfäärin otsonin kasvihuoneilmiötä voimistava vaikutus. Tätä merkittävämpää kuitenkin on freonien, jotka myös ovat kasvihuonekaasuja, vähenemisen kasvihuoneilmiötä hillitsevä vaikutus. Stratosfäärin tila on siis menossa toivottuun suuntaan.[1][2]

Otsonin väheneminen stratosfäärissä

Kuva 1. Otsonin määrän väheneminen stratosfäärissä (10-50 km korkeudella) Etelänavan ympäristössä (80-90°S) lokakuussa, jolloin eteläisellä pallonpuoliskolla on kevät. Musta käyrä ilmaisee otsonin osapaineen millipascaleina eri korkeuksilla vuosina 1979-1981, vihreä käyrä vuosina 1999-2001. Kuvasta nähdään, että esim. 20 km korkeudella otsonin määrä on pudonnut parissakymmenessä vuodessa yhteen viidesosaan. Tulevina vuosikymmeninä tilanteen odotetaan jälleen hitaasti parantuvan, sillä sratosfäärin otsonikerrosta tuhoavien kaasujen päästöjä on rajoitettu.

Otsonin pitoisuus alailmakehässä vaihtelee suuresti

Toisin kuin stratosfäärissä, alailmakehässä eli troposfäärissä otsonin määrä on kasvanut, millä on ollut huomattava ilmastoa lämmittävä vaikutus.

Troposfäärissä otsonia syntyy, kun mm. autojen pakokaasujen typen oksidit, hiilimonoksidi ja hiilivedyt reagoivat auringon valossa ilman hapen kanssa. Otsonia syntyy myös luonnonkasveista peräisin olevien hiilivetyjen reaktioissa ja metaanin hapettuessa. Otsoni on kaasuna lyhytikäinen, joten sen pitoisuudet ilmakehässä vaihtelevat suuresti paikasta toiseen. Kaasun lyhytikäisyyden takia ammoisia otsonipitoisuuksia ei enää voida saada selville napajäätikköjen kaasukuplista. Sen tähden emme kovin hyvin tunne kaasun pitoisuuksia ennen autoistumisen aikaa. Ei siis osata erityisen tarkkaan sanoa sitäkään, kuinka paljon pitoisuus on luonnolliseen tasoon verrattuna lisääntynyt.

Euroopassa otsonipitoisuuksia on mitattu jo 1900-luvun alussa, ja näiden mittausten perusteella tällä alueella ilman otsonipitoisuus näyttäisi kaksin-kolminkertaistuneen. Nämä varhaiset mittaustiedot ovat kuitenkin melko hajanaisia eivätkä edusta maapalloa kokonaisuudessaan. Pitoisuuden kasvu on jatkunut viime vuosikymmeninäkin (kuva 2).[3]

Otsoni Zugspitzellä

Kuva 2. Mitattuja otsonipitoisuuksia Zugspitze-vuorella Etelä-Saksassa vuoden eri kuukausina (1=tammikuu, 2=helmikuu jne.). Alin käyrä kuvaa keskimääräisiä pitoisuuksia vuosina 1978-1984, keskimmäinen käyrä vv. 1985-1994 ja ylin käyrä vv. 1995-2004; yksikkönä tilavuuden miljardisosa. Otsonin pitoisuuden havaitaan lisääntyneen selvästi kaikkina vuodenaikoina.[4]

 

Lähteet

  1. Nevanlinna, H. (toim.), Muutamme ilmastoa. Karttakeskus, 2008. s.53-54.
  2. IPCC AR4 WG1 Climate Change: Stratospheric Ozone http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-3-6.html
  3. IPCC AR4 WG1 Climate Change: Tropospheric Ozone http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-3-6-2.html
  4. Oltmans, S. J., Lefohn, A. S., Harris, J. M., Galbally, I., Scheel, H. E., Bodeker, G., Brunke, E., Claude, H., Tarasick, D., Johnson, B. J., Simmonds, P., Shadwick, D., Anlauf, K., Hayden, K., Schmidlin, F., Fujimoto, T., Akagi, K., Meyer, C., Nichol, S., Davies, J., Redondas, A. & Cuevas, E. 2006: Long-term changes in tropospheric ozone. Atmospheric Environment, Volume 40, Issue 17: 3156–3173. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231006001233

Tuottajatahot