Ozon, atmosferde bulunduğu yere göre yararlı ya da zararlı olabilir. Stratosferde, bu renksiz gaz, Dünya’yı güneşin zararlı ultraviyole ışınlarından korur. Ancak yere daha yakın yerlerde, ozon zararlı bir hava kirletici olup göğüs ağrısı, nefes alma zorluğu ve akciğer fonksiyonlarında bozulma gibi kronik sağlık sorunlarını tetikleyebilir.
Üst troposferde (stratosferin hemen altındaki katman), yani çoğu uçağın uçtuğu yüksekliklerde, ozon güçlü bir sera gazı olarak gezegeni ısıtmaya sebep olabilir. Üst troposferde ozonun, birçok ülkede yüzeydeki kaynaklarını azaltma çabalarına rağmen, artmaya devam ettiğine dair işaretler vardır. Şimdi, MIT bilim insanları, üst troposferdeki ozon artışının büyük ölçüde insan kaynaklı olduğunu doğruluyor.
Environmental Science and Technology dergisinde yayımlanan makalede, araştırma ekibi, 2005 yılında başlayan 17 yıllık uydu kayıtlarından elde edilen verilerle, üst troposferdeki ozon eğilimlerinde insan etkisinin net bir etkisini tespit ettiklerini gösteriyor.
Çalışmanın baş yazarı ve MIT Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde doktora öğrencisi olan Xinyuan Yu, “İnsanların neden olduğu net ve artan bir eğilimi, kuzey orta enlemlerinde üst troposferik ozonda belgeledik,” diyor.
Çalışmanın MIT yazarları arasında Sebastian Eastham, Qindan Zhu, UCLA’dan Benjamin Santer, Columbia Üniversitesi’nden Gustavo Correa, Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi’nden Jean-François Lamarque ve NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Jerald Zimeke de bulunuyor.
Ozonun Karmaşık Yapısı
Ozonun nedenlerini ve etkilerini anlamak oldukça zorlu bir iş. Ozon doğrudan salınmaz, bunun yerine güneş ışığı varlığında reaksiyona giren azot oksitler ve uçucu organik bileşikler (VOC’ler) gibi öncüllerden oluşur. Bu öncüller araç egzozundan, enerji santrallerinden, kimyasal çözücülerden, endüstriyel süreçlerden, uçak emisyonlarından ve diğer insan kaynaklı faaliyetlerden kaynaklanıyor.
Ozonun atmosferde ne kadar kalacağı, insan faaliyetlerinin türüne ve yoğunluğuna ve doğal iklim değişkenliğine bağlıdır. Örneğin, güçlü bir El Niño yılı, insan kaynaklı ozon miktarından bağımsız olarak ozon konsantrasyonlarını etkileyebilir.
Özellikle üst troposferde, ozon eğilimlerinin insan kaynaklı mı yoksa iklim kaynaklı mı olduğunu anlamak zordur. Durumu daha da karmaşık hale getiren bir diğer faktör de alt troposferdeki —yani yere en yakın olan atmosfer katmanındaki— ozonun artışının durduğu, hatta son birkaç on yılda kuzey orta enlemlerinde bazı bölgelerde azalıyor olması. Alt troposferdeki bu azalma, başta Kuzey Amerika ve Avrupa’da endüstriyel hava kirliliği kaynaklarını azaltma çabalarının bir sonucu olarak düşünülüyor.
Yu ve Fiore, insan faaliyetlerinin doğrudan neden olduğu ozon seviyelerindeki bir “insan izi”nin, üst troposferde uydu gözlemlerinde tespit edilebilecek kadar güçlü olup olmadığını merak etti. Bunun için öncelikle ne aradıklarını bilmeleri gerekiyordu.
Araştırma ekibi, kimya iklim modeli kullanarak çeşitli iklim senaryoları üzerinde simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu senaryolardan, ortak bir sinyal olarak insan izi belirlenip belirlenemeyeceğini görmek için, NASA’nın Aura uydusundaki enstrümanlardan elde edilen üst troposferik ozon verileri incelendi. Gerçekten de, insan kaynaklı ozonun sinyali görülebildi.
Şimdi, Yu ve Fiore, üst troposferde ozon artışına hangi insan faaliyetlerinin yol açtığını belirlemeye çalışıyorlar. Bu artış, araç motorları ve enerji santrallerindeki fosil yakıtların yanmasından mı, üst troposferde uçan uçaklardan mı, yoksa orman yangınlarının etkisinden mi kaynaklanıyor? Yoksa hepsinin bir kombinasyonu mu?
Fiore: İnsan kaynaklı etkileri doğal iklim değişkenliklerinden ayırabilmek, iklim değişikliği ve hava kirliliği ile ilgili stratejilerin belirlenmesine yardımcı olabilir.
