자연 덩어리: 오존

Aug 18, 2023

1980년대 중반이었습니다. 헤어스타일은 크고 뻣뻣했으며 머리 위로 몇 인치 정도 올려서 Aqua Net과 같은 슈퍼 스테이 헤어 스프레이 브랜드로 고정되었습니다.

쇠퇴의 10년 중 거의 같은 시기에, 세 명의 영국 과학자들은 남극의 핼리 베이 연구 기지 위에서 눈에 띄는 오존 감소를 발견했습니다. 이는 지난 수십 년에 비해 두께가 1/3만큼 감소한 것입니다. 1985년에 그들은 헤어 스프레이를 분배하는 데 사용되는 캔과 같은 냉각수 및 에어로졸 스프레이 캔에서 발견되는 인간이 만든 화합물인 염화불화탄소(CFC)와의 연관성을 제안하는 논문을 발표했습니다. Flock of Seagulls의 리드 싱어인 Mike Score의 모습입니다.

남극 대륙 위의 얇아지는 층은 오존 구멍으로 알려지게 되었습니다. 전 세계의 뉴스 매체에서는 점증하는 세계적 위기와 태양에 해로운 자외선을 차단하는 오존층 고갈로 인해 인간과 환경이 겪게 될 부정적인 영향에 대해 보도하기 시작했습니다.

미국 환경 보호국은 지구 대기의 오존층 감소로 인해 다음이 발생할 수 있다고 보고했습니다. 자외선(UVB) 방사선 수준이 증가하여 일광화상, 비흑색종 피부암, 악성 흑색종 및 백내장의 심각성이 증가합니다. 이산화탄소, 일산화탄소, 황화카르보닐과 같은 중요한 가스의 순환을 변경합니다. 수생 먹이사슬의 기초인 식물성 플랑크톤을 줄입니다. 어류, 새우, 게, 양서류 및 기타 해양 동물의 초기 발달에 영향을 미칩니다.

하버드 대학에서 학사 학위를 취득하고 피츠버그 대학에서 지질학 및 행성 과학 박사 학위를 취득한 Suzanne Metlay 박사는 토요일에 발표한 오존 구멍 복구: 국제 성공 사례 발표에서 CFC가 환경에 미치는 영향에 대해 이야기했습니다. , 7월 29일 Estes Valley Memorial Observatory에서.

그녀는 참가자 6명에게 회의실 앞쪽으로 오라고 요청하고 3명씩 그룹을 지어 손을 잡도록 지시했습니다. 각 그룹은 서로 결합된 세 개의 산소 원자를 나타냅니다. 이것이 오존 분자의 구성이다.

그런 다음 Metlay는 앞줄에서 어린 소년을 골랐습니다. 그는 열심히 그녀의 지시에 따라 각 그룹을 순회하고 손을 떼었습니다. 이제 "깨진 원자"는 두 그룹씩 손을 잡도록 지시 받았습니다.

“이것은 염소와 브롬 원자가 오존 분자와 접촉할 때 일어나는 일입니다.”라고 Metlay는 말했습니다. "오존 분자가 분해됩니다."

오존은 태양으로부터 자외선, 특히 UVB 광선을 흡수하는 지구 성층권의 분자층입니다. CFC에서 발견되는 염소 및 브롬과 같은 원자가 오존 분자를 파괴하면 오존층은 재생되는 것보다 더 빠르게 분해됩니다. 이 과정으로 인해 남극 대륙에서 오존 구멍이 발견되었습니다.

이 구멍이 발견된 이후 연구자들은 이 구멍이 계절에 따라 성장하고 수축하며 특히 날씨가 더워지고 CFC와 오존 사이의 반응이 증가하는 남극 봄에 두드러진다는 사실을 알고 있습니다. 티베트와 북극을 포함하여 지구 오존층의 다른 지역도 얇아지고 있는 것으로 관찰되었습니다.

그러나 Metlay가 강연 중에 전달한 것처럼 모든 것이 손실된 것은 아닙니다. 실제로 오존홀 상황은 적으로 간주되는 국가라도 성층권의 오존 고갈을 막기 위해 협력할 수 있는 흔치 않은 기회를 창출했습니다.

1987년 미국, 소련, 캐나다, 이집트, 일본 등 24개국이 오존층 파괴 물질의 생산과 소비를 금지하는 몬트리올 의정서에 서명했습니다.

오늘날 몬트리올 의정서는 유엔 회원국 전체를 포함한 197개국이 서명하여 보편적 합의를 달성한 최초의 유엔 조약이 되었습니다.

과학자들은 또한 오존층이 줄어들고 있으며 2050년까지 완전히 치유될 것으로 예상하고 있습니다. 이는 CFC의 생산과 사용을 중단함으로써 달성될 수 있으며, 협약에서 확인된 화학물질의 98%는 하이드로클로로플루오로카본을 포함합니다. HCFC)와 HFC(수소불화탄소)는 이미 2009년까지 단계적으로 폐지되었습니다.