Sve čestice koje dospeju u atmosferu izazivaju različite hemijske reakcije. Čestice potiču delom iz prirodnih izvora kao što su vulkanske erupcije i šumski požari, a delom iz zagađenja i emisija. Istraživač aerosola Johan Friberg proučava čestice na velikim visinama. On strahuje da bi globalni porast šumskih požara mogao imati značajan uticaj na ozonski omotač.
„Proučavam vazduh u stratosferi i gornjem delu troposfere. Želim da pokušam da objasnim varijacije u rasprostranjenosti čestica aerosola, a nedavno sam se zainteresovao za stratosfersku zonu“, objašnjava Johan Friberg, istraživač u MERGE (ModElling regionalni i globalni sistem Zemlje) na Univerzitetu u Lundu.
Troposfera je najniži sloj Zemljine atmosfere i sadrži tri četvrtine ukupne mase atmosfere, uključujući skoro sve čestice vodene pare i aerosola. U troposferi se formiraju naši različiti vremenski sistemi. Iznad toga, na 15–50 kilometara nadmorske visine, imamo stratosferu, koja obuhvata ozonski omotač koji, između ostalog, štiti Zemlju od ultraljubičastog zračenja (UV zračenje).
Čestice aerosola se mogu širiti i apsorbovati sunčevu svetlost, što može imati efekte hlađenja ili zagrevanja klime. Oni takođe utiču na formiranje oblaka jer se voda ne kondenzuje sama, potrebne su joj čestice da bi se formirale kapljice oblaka. To, pak, utiče na ravnotežu zračenja Zemlje.
U nižim slojevima vazduha u troposferi nastaju oblaci oko čestica, što znači da oni ubrzo padaju kao padavine. To se ne dešava u stratosferi, gde se ne formiraju padavine. Umesto toga, čestice prate vazdušne struje i mogu se globalno širiti unutar tog sloja.
„U stratosferi, čestice aerosola utiču na ozon, uzrokujući njegovo razbijanje i čineći zaštitni sloj tanjim. To je bilo jasno nakon najveće vulkanske erupcije u modernom dobu, iz Pinatuba 1991. godine. Erupcija je emitovala milione tona čestica u stratosferu, gde su ostale nekoliko godina“, objašnjava Johan Friberg.
Rupa u stratosferskom ozonu je uzrokovana aktiviranjem freona u supstance koje oštećuju ozonski omotač. Freoni su sintetičke supstance koje smo mi stvorili. Oni se ne javljaju prirodno, ali ljudska emisija freona izazvala je njihovo širenje po celoj stratosferi. Velike ozonske rupe se formiraju iznad Antarktika jer je stratosfera iznad polarnog regiona veoma hladna zimi.
Tamo se formira vrsta oblaka koji se zove sedef. Ovi oblaci sadrže kristale leda, a na površini kristala aktivacija freona se dešava mnogo brže nego u vazduhu.
„Poput bisernih oblaka, čestice šumskih požara i vulkanskih erupcija mogu da aktiviraju freone. Takođe mogu uticati na broj kristala leda u oblaku i samim tim na oštećenje ozona. Kombinacija ova dva faktora dovodi do rupa u ozonskom omotaču i više UV zračenje koje stiže do nas“, objašnjava Johan Friberg.
Nakon australijskih požara 2019. i 2020. godine, koncentracija ozona na južnoj hemisferi je opala i ozonske rupe su se formirale izvan polarnog regiona. Ako bi se požari dogodili na severnoj hemisferi, štetni efekti smanjene zaštite od opasnog UV zračenja imali bi posledice po milijarde ljudi, kao i životinjski i biljni svet, uključujući vitalnu poljoprivrednu proizvodnju.
Uglavnom, podaci o postojećim istraživanjima potiču sa satelita i pogodni su za proučavanje nedavne prošlosti, ali od velike vulkanske erupcije 1991. godine i dalje, nema mnogo dostupnih podataka.
Johan Friberg želi da istražuje dalje u prošlost i detaljnije, kako bi bio siguran kakve posledice može imati sve veći broj šumskih požara na globalnom nivou. Postoji nekoliko razloga zašto se šumski požari javljaju, ali vidimo porast kako zbog klimatskih promena, tako i zbog uzroka koji su povezani sa savremenim šumarskim metodama.
„Još ima mnogo neodgovorenih pitanja i još mnogo toga za detaljno istraživanje“, tvrdi Johan Friberg. „Ne znamo koliko su prethodni šumski požari uticali na ozonski omotač, zbog čega su potrebna dodatna istraživanja.“
