Näin hitaasti elämää suojeleva otsonikerros elpyy – katutasossa otsoni on lisääntyvä myrkky

Otsonikadosta kohistiin 1980-luvun puolivälissä. Suomalaiset olivat tottuneet köllöttelemään rannalla etelän lomillaan, mutta äkkiä auringon palvontaa varjosti pelottava riski: ihosyöpä.

Uutisten mukaan niin kutsuttu otsoniaukko avautui keväisin Etelämantereen ylle. Ilman otsonikerrosta ultraviolettisäteily kärventäisi kaiken elollisen maan pinnalla.

Huomattiin, että otsonikerrosta tuhosivat arkiset asiat, kuten spraypullot ja jääkaapit. Niiden ponnekaasuina ja jäähdyttimissä käytettiin cfc-yhdisteitä eli freoneja.

Maailman valtiot reagoivat tilanteeseen verrattain ripeästi. Vuonna 1987 Montrealissa allekirjoitetussa pöytäkirjassa ne sitoutuivat korvaamaan otsonia tuhoavat yhdisteet ilmakehälle vaarattomammilla vaihtoehdoilla.

Vanhojen kylmälaitteiden kierrätyksestä alettiin huolehtia, jotta niiden sisältämät kaasut eivät tupruaisi kaatopaikoilta ilmaan.

Vuonna 2016 puolet Montrealin sopimusmaista sitoutui rajoittamaan HCF-yhdisteiden eli fluorihiilivetyjen käyttöä.

Satoja kertoja hiilidioksidia voimakkaampina kasvihuonekaasuina niistäkin pitäisi päästä eroon. Valitettavasti yhä näyttää, että fluorihiilivetyjen käyttö kasvaa paikoin voimakkaasti.

Otsonikerros alkoi elpyä viiveellä 2000-luvun alussa. Mittausten mukaan ylemmän stratosfäärin otsonimäärä on kasvanut parissakymmenessä vuodessa.

Maanpinta- ja satelliittimittaukset osoittavat ylästratosfäärin otsonimäärän kasvaneen 1–3 prosenttia per vuosikymmen vuosien 1996 ja 2020 välillä. Tuloksiin on syytä suhtautua varovaisesti, eivätkä ne päde napa-alueilla.

Vanhempi tutkija Viktoria Sofieva Ilmatieteen laitoksesta kertoo, että arktisella alueella yläilmakehän otsonimäärä vaihtelee niin paljon vuosittain, ettei elpymistä voida sanoa vielä tapahtuneen.

Koska freoniyhdisteet säilyvät ilmakehässä pitkään, otsonikerroksen palautuminen vie vuosikymmeniä.

Maailman ilmatieteen järjestö arvioi taannoin, että ilmakehän otsonikerros palautuu 1980-lukua edeltäneelle tasolle neljässä vuosikymmenessä. Tarkemmin sanottuna Etelämantereen yllä noin vuonna 2066, arktisilla alueilla noin vuonna 2045 ja muualla maapallolla keskimäärin vuonna 2040.

Lisäksi otsonia tuhoavien yhdisteiden käytön vähentäminen on hillinnyt ilmaston lämpenemistä 0,5–1 asteen verran.

Takapakkiakin on tullut. Vuosina 2012–2018 Itä-Kiinasta havaittiin yllättäen vuotavan haitallista CFC-11-kaasua. Sitä oli käytetty eristeteollisuudessa kaasun edullisuuden ja tehokkuuden takia.

Päästökeskittymän tultua ilmi laittomia tehtaita alettiin sulkea.

Haasteena on myös uusien yhdisteiden kehittäminen ja tulo markkinoille. Niiden kaikkien osalta pitäisi varmistaa, etteivät ne tuhoa yläilmakehän otsonia tai muuta ympäristöä.

Siinä missä otsoni on yläilmakehässä elämälle välttämätöntä, alailmakehässä eli troposfäärissä se on myrkyllinen ilmansaaste.

Alailmakehän otsonin määrä on kasvanut maailmanlaajuisesti viime vuosisadan aikana. Kiitos siitä kuuluu ihmisperäisten typpioksidien ja orgaanisten yhdisteiden päästöille. Niitä syntyy muun muassa poltettaessa öljyä ja hiiltä, liikenteessä sekä raskaassa teollisuudessa. Orgaanisia yhdisteitä on myös kemiallisissa liuottimissa.

”Puhtaan teknologian ja liikenteen käyttö parantaisi ilmanlaatua ja vähentäisi otsonin määrää alailmakehässä”, Sofieva sanoo.

Otsoni aiheuttaa ihmisille hengitysteiden sairauksia, ennenaikaisia kuolemia ja vahingoittaa satoa sekä ekosysteemejä.

Erikoistutkija Hanna Leppänen THL:stä kertoo, että otsonin aiheutamia terveyshaittoja voi esiintyä jo alle 100 µg/m3 pitoisuuksissa. Suomessa ulkoilman pitoisuudet voivat ylittää rajan lyhytaikaisesti keväisin ja kesäisin etenkin maaseudulla. Kaupungeissa katutason otsonia tuhoutuu enemmän kemiallisissa reaktioissa.

Suomessa alailmakehän otsonin vuosikeskiarvot ovat verrattain pieniä.

Maailman terveysjärjestö WHO on todennut otsonin olevan pienhiukkasten jälkeen seuraavaksi suurin kuolemaa aiheuttava ulkoilman saaste.

Otsonipitoisuuden ollessa 240 µg/m3, kuolleisuus lisääntyy 3–5 prosenttia. Pitoisuuden ollessa ohjearvon mukainen 100 µg/m3, kuolleisuus lisääntyy 1–2 proenttia.

Suomessa otsonille altistumisen arvioidaan aiheuttavan noin 100 ennenaikaista kuolemaa vuodessa.

Poikkeavat tapahtumat, kuten suuret luontopalot, tulivuorenpurkaukset tai ilmakehän dynamiikan häiriöt voivat tilapäisesti lisätä alailmakehän saasteita ja yltää tuhoamaan myös yläilmojen otsonia.

Valtaosa ilmakehän otsonista esiintyy stratosfäärissä 10–50 kilometrin korkeudella maanpinnasta. Tiheimmillään kerros on 20–30 kilometrin korkeudessa.

Jos stratosfäärin otsoni puristettaisiin 15 asteen lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa yhtenäiseksi kerrokseksi maan pinnalle, tulisi kerroksen paksuudeksi vaivaiset 2–4 millimetriä.

Nykyään Ilmatieteen laitoksen nettisivuilta voi seurata UV-indeksiä. Sofievan mukaan indeksin seuraaminen on tärkeää etenkin kesällä ja matkustettaessa maihin, joissa UV-säteily on runsasta.

Tutkija kertoo suojaavansa itsensä erityisen hyvin, mikäli indeksi on korkea eli kolme tai enemmän.

Vaikka ihosyöpien määrä on lisääntynyt, tutkija Kaisa Lakkala Ilmatieteen laitokselta kertoo, että Montrealin pöytäkirjan ansiosta on mahdollisesti pystytty estämään maailmanlaajuisesti vuosittain kaksi miljoonaa ihosyöpään sairastumista.

Samalla on vältetty miljoonien harmaakaihien kehittyminen.

Etelänavan ylle muodostuu yhä otsonikerroksen ohentumia, joiden muotoon tuuliolot vaikuttavat.

Voimakkaimmillaan niin kutsuttu aukko on syys–lokakuussa, jolloin navalla paistaa kevätaurinko ja otsonia tuhoavat kemialliset prosessit jylläävät.

Pohjoisnavalla ilmakehän liikkeet estävät yhtä voimakkaan otsonikadon muodostumisen.

Ihmisten elämän kannalta on onnekasta, että otsonikato on pahimmillaan juuri maapallon asuinkelvottomilla alueilla.