Ozon tabakası Güneş’e daha ne kadar dayanabilecek?

Bilim adamları küresel ısınmayı kontrol altına alabilmek için sera etkisi yapan karbondioksit emisyonunu düşürmenin yollarını arıyorlar. Bu amaçta petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıt yerine yenilenebilir enerjiyle çalışan sistemler geliştirilmekte. Örneğin rüzgar enerjisiyle elektrik üretimi, hidrojen veya güneş enerjisiyle işleyen araçlar gibi.

Peki küresel ısınmadan sadece karbondioksit emisyonu mu sorumlu? Güneşimiz dünyamızın ısınmasında etkili değil mi?

Bilim adamları 1940’tan bu yana gaz püskürtüleri, ışın rüzgarları ve lekelere bağlı olarak güneş etkinliklerinin olağanüstü bir şekilde arttığını saptadılar. Güneşteki lekeler, içindeki manyetik alanların güneşteki enerjinin ikmalini engelleyen, şiddetli soğumaya işaret eden bölgelerdir. Lekelerin miktarı on bir yıllık döngü içinde değişmekte ve bundan sonra uzun vadede oynamalar yaşanmakta.

Berilyum miktarı

Güneş etkinliklerindeki zamansal değişim dünyadaki ortalama sıcaklıkla göreceli olarak örtüşmekte. O halde dünyadaki sıcaklık artışı son on yıllardaki güneş etkinlerinin çoğalışıyla ilgili olabilir mi?

Lindau Max-Planck Güneş Sistemi Araştırmaları Enstitüsü fizikçisi Sami Solanki’nin araştırma sonuçlarına göre bu sorunun yanıtı hayır. Bilim adamları kutupsal buz başlıklarında, yüksek enerjili kozmik ışının dünya atmosferine girişinde meydana gelen berilyum 10 izotopunun oranını ölçtüler.

Işınlar ne kadar yoğun olursa o kadar çok berilyum oluşmakta. Işın yoğunluğu ise güneşin manyetik alanının kuvvetine bağlı ve bu kuvvet de güneş lekelerinin miktarıyla ilişkili.

Yani buna göre, buzda yüz yıllar boyu kapalı kalan berilyum izotopları güneş etkinlikleri için bir ölçüttür. İşte bilim adamları buz başlıklarındaki berilyum miktarını ölçerek, İ.S.850 yılından bu yana meydana gelen güneş lekelerini saptayabildiler.

Güneş sorumlu değil

Elde edilen sonuçlara göre, geçmişteki iklim oynamaları güneş etkinlikleriyle gayet iyi uyuşmakta. Mesela Vikinglerin Grönland’a yerleştikleri 1100 ila 1250 yıllarındaki sıcak dönemlerde güneş etkinliklerinin yüksek olduğu ortaya çıkmış, ama son 30 yıl içindeki sıcak dönemde hesaplar altüst oluyor!

1940 yılından bu yana artan güneş lekelerine rağmen, dünya bugün olduğundan çok daha soğuk olmalıydı. O halde 1970 yılından bu yana gelişen küresel ısınmadan güneşi sorumlu tutamayız diyor Solanki. Günümüzdeki sıcaklık artışı demek ki gerçekten de sera gazıyla ilgili.

Solanski öte yandan ozon deliğindeki büyümeden de endişeli. Flüor hidrokarbürün (FCKW) ozon tabakasını inceltebileceği ve böylece bizi kızılötesi ışından koruyan atmosfer tabakasını zayıflatabileceği endişesi ilk olarak seksenli yıllarda doğmuştu.

Düzenli artış yok

Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) da stratosferdeki ozon değerlerine göre Orta ve Kuzey Avrupa’da güneş yanıklarına ve cilt kanserine neden olan UV-B ışın yoğunluğunun seksenli yıllarda yaklaşık olarak %5 oranında arttığını hesaplamıştı.

Ancak doğrudan yapılan ölçümlerle bu gelişme günümüzde kanıtlanamamakta. Die Zeit gazetesinde (26/2005) yayımlanan yazıda, Alman Işın Ölçüm Dairesi’nin (BfS) 1993 yılından bu yana Alman Meteoroloji Dairesi ile birlikte Almanya’ya yansıyan UV ışınını ölçtüğünden söz edilmekte.

Buna göre son on yıllarda beklenildiği gibi önemli oynamalar yaşanmış ama UV ışınında düzenli bir artış söz konusu değil. Ve örneğin stratosferdeki ozon yoğunluğu daha da azaldığında gelecekte UV ışınında bir artış beklenmiyor.

Senaryolar ne diyor?

UV ışınının artacağı veya ne şiddette artacağı konusundaki tahminler birbiriyle pek uyuşmuyor aslında. Bazı senaryolara göre 2050 yılına dek ikiye katlanabilecekken, diğerlerine göre 1975 yılındaki seviyeye düşebilecek.

Münih Üniversitesi Meteoroloji Enstitüsü’nden Joachim Reuder mesela en kötü durumda UV-B ışın yoğunluğunun %10’dan daha az artacağını ve o tarihten sonra yine düşeceğini hesaplamış, fakat halihazırdaki seviyede kalıp, on yıl içinde yeniden düşecek olmasını daha büyük bir olasılık olarak görmekte.

Bu tür tahminler genelde stratosferdeki ozon yoğunluğundaki oynamalara dayanır. Uzmanlar Orta Avrupa enlemlerinde ozon azalması saptanmadığını ve bunun ozon tabakasındaki düzelmeyle mi ilgili olduğu yoksa doğal bir gelişme mi olduğunun bilinmediğini söylüyorlar.

10 yılı kestirmek zor

Hatta ozonun en çok azalmış olduğu Kuzey ve Güney Kutupları üzerindeki koruyucu tabaka üzerinde ne tür bir gelişimin yaşanacağı bile hala belirsiz. Bu, Montreal Protokolü’nün öngördüğü gibi klor ve brom içerikli kimyasal emisyonunun düşürülmesine ve en sonunda tamamen yok olmasına bağlı.

Alman bilim adamları stratosferdeki flüor hidrokarbür yoğunluğunun 90’lı yıllardan bu yana artmadığını ve klor miktarının da yeni bin yılın başlamasından sonra azaldığını ölçmüşler. Bu nedenle antropojen (insan kaynaklı) ozon sorununun uzun vadede çözüldüğü söylenebilir. Ama yine de önümüzdeki on ila yirmi yıl içindeki ozon yoğunluğunun ne olacağını kestirmek zor diyor uzmanlar.

Sonuçta sera etkisi de ozon deliğindeki büyümeyi tetikleyebilir. Gerçi sera etkisi atmosferin alt tabakasını ısıtıyor ama birçok iklim araştırmacısına göre stratosferi soğutmakta. Mesela kış aylarında kutuptaki sıcaklık eksi seksen derece olduğunda kutupsal stratosfer bulutları oluşuyor.

Bunların yüzeylerinde klor molekülleri gibi kimyasal reaksiyonlar üremekte. Bunlar ise ilkbaharda güneş ışınlarının etkisiyle kutbun üzerindeki ozonu yoğunlaştıran agresif klor atomları olarak parçalanıyorlar.

Dinamik artıyor

Bu mekanizma Kuzey Kutbu’ndan daha soğuk olan Antarktik’te, uzun bir süredir bilinmekte. Sera etkisi Kuzey Kutbu üzerinde de bir ozon deliği açabilir. Diğer iklim modellerine göre sera atmosferindeki dinamik artmakta. Buna bağlı olarak Kuzey Kutbu’na daha fazla sıcak hava giriyor ve bu durumda da alttaki stratosfer tabaksı ısınır ve ozon yoğunluğu düşebilir diyor uzmanlar.

Kuzey Kutbu’ndaki ozon tabakası geçen ilkbaharda daha önce olmadığı kadar inceydi. Soğuma teorisi yanlıları bunu kanıt olarak görüyorlar. Ozon, bazı tabakalarda %50 oranında, tüm hava sütununda %30 oranında azalmıştı diyor bir Alman bilim adamı.

Kutuptaki ozon kaybı, ilkbahar rüzgarları düşük ozonlu hava getirdiklerinde Orta Avrupa üzerinde de etkili olmakta. Böyle bir süreç Martın ikinci haftasında yaşanmış. Orta Avrupa üzerindeki ozon yoğunluğu normalden %20 daha düşüktü. Bu da UV ışınlarını birkaç gün için %25 oranında yoğunlaştırabilirdi.

‘Ancak bu gelecekte buraların yaşanamaz hale geleceği anlamanı gelmez’ diyor BfS bilim adamı Rüdiger Matthes. Geçtiğimiz yıllardaki deneyimlerden, havanın UV ışını üzerinde büyük bir etkisinin bulunduğu bilinmekte. Mesela bulutlar da ışınların bir kısmını soğururlar.

Ancak kesin olarak ne kadarının soğurulduğu bilinmemekte henüz. Bilim adamlarının ellerinde ölçümler değil sadece model hesaplar var şimdilik. Bulutlanmanın gelecekte çoğalıp azalmayacağını da söylemek zor.

Sadece yüzde 30’u

Tüm belirsizliklere rağmen, gelecekteki oynamalardan çok günümüzde, UV ışınının coğrafi dağılımı arasındaki fark daha belirgin olduğu açıktır. Mesela tropikal bölgelerde kızgın güneşin altında kalmak insanı daha fazla etkilemekte.

Aynı şey yüksek dağlık bölgelerde kayak yapanlar için de geçerli. Dahası UV ışının yoğun olduğu zamanlarda ne şekilde davrandığımız da önemlidir. Mesela kasvetli kış günlerinden sonra ilkbaharda ilk kez pırıl pırıl bir havayla karşılaştığımızda kendimizi dışarı atıyoruz.

Eğer bu ozon tabakasının inceldiği bir güne rastlıyorsa, beyaz ve hassas tenli insanlar güneş yanığından nasibini alabilirler. Gerçi bu tür olaylar küresel ozon kaybıyla doğrudan ilişkili değil ama yine de etkili oluyorlar. Bu sorun ayrıca sera etkisiyle de güçlenebilir. Havalar ısındıkça insanlar zamanlarını daha çok açık havada geçiriyorlar.

Ama bu gelişmelerden güneşi tek başına sorumlu tutmak doğru değil tabii. Solanski’nin hesaplarına göre 1980’li yıllara dek yaşanan güneş etkinlikleri sıcaklık artışıyla örtüşmekte, ama hava sıcaklığı daha sonra güneş etkinlikleriyle beklenenden çok daha fazla artmıştır. O zamandan bu yana küresel ısınmanın sadece %30’undan güneş sorumlu.