Naszą planetę otaczają warstwy gazów, które tworzą atmosferę. Dzięki niej istnieje życie, jakie znamy. Stratosfera jest drugą – licząc od powierzchni Ziemi – warstwą atmosfery, położoną nad troposferą i obejmuje obszar od 20 do 60 km nad nami. To w niej kryje się też niezwykle ważna dla ziemskiego życia warstwa ozonowa.
I o ile o dziurze ozonowej słyszał niemal każdy, to o kurczeniu się stratosfery jak dotąd nie mówiono. Teraz nowe badania pokazują, że spowodowane przez działalność człowieka emisje gazów cieplarnianych mają niebagatelny wpływ na tę warstwę atmosfery.
Stratosfera straci 4 proc. szerokości do 2080 r.
Petr Pisoft, fizyk atmosfery z Uniwersytetu Charla, i jego współpracownicy w badaniach wykorzystali obserwacje satelitarne sięgające lat 80. XX wieku oraz modele klimatyczne. To pozwoliło im ustalić, że za kurczenie się stratosfery odpowiada wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, a nie – jak wcześniej sądzono – zubożenie warstwy ozonowej.
Badacze wyjaśniają, że wywołane gazami cieplarnianymi ocieplenie w troposferze (najniższej warstwie atmosfery) powoduje jej rozszerzenie, a w efekcie – „zgniecenie” stratosfery znajdującej się tuż nad nią. Dodatkowo CO2 przedostający się do stratosfery sprawia, że zawarte w niej gazy się ochładzają i zmniejszają swą objętość. Zachodzi więc mechanizm odwrotny do tego, jaki obserwujemy w troposferze. Oba te czynniki sprawiają, że stratosfera się kurczy.
„Rosnące emisje antropogenicznych gazów cieplarnianych doprowadziły w ostatnich dziesięcioleciach do ocieplenia troposferycznego i ochłodzenia stratosfery. Pokazujemy, że ta warstwa atmosfery znacznie się skurczyła w ciągu ostatnich dziesięcioleci, a głównym czynnikiem powodującym to są rosnące stężenia gazów cieplarnianych. Korzystając z danych z połączonych modeli chemiczno-klimatycznych, pokazujemy, że ten trend będzie się utrzymywał” – napisano w artykule w „Environmental Research Letters”.
– W prawdopodobnym scenariuszu zmian klimatycznych stratosfera naszej planety może stracić 4 procent swojej grubości (1,3 km) od 1980 do 2080 roku. To szokujące. Dowodzi, że dokonujemy zmian w atmosferze na wysokości 60 km – dodaje jeden z autorów badań Juan Añel, fizyk z Uniwersytetu Vigo Earth.
Zmiany wpłyną na działanie satelitów i GPS
Jeśli prognozowane przez naukowców zmiany w obrębie stratosfery się urzeczywistnią, to bardzo prawdopodobne, że nie pozostaną bez wpływu na działanie satelitów, systemów łączności czy GPS – ostrzega Pisoft.
Może to również doprowadzić do zmiany położenia cząsteczek pochłaniających i emitujących promieniowanie słoneczne, znajdujących się wewnątrz stratosfery. Ozon i tlen cząsteczkowy w stratosferze pochłaniają większość promieniowania ultrafioletowego ze Słońca, chroniąc życie na Ziemi przed najbardziej szkodliwym światłem słonecznym – falami o długości poniżej 300 nm.
Naukowcy nie wykluczają, że dalsze kurczenie się stratosfery doprowadzi do zmiany sposobu, w jaki pochłania ona promieniowanie. Czy kurcząca się stratosfera będzie chronić nas równie dobrze, jak dotychczas? Tego na razie nie wiemy, jednak istnienie potencjalnego ryzyka powinno skłonić nas do podjęcia działań na rzecz ograniczenia paliw kopalnych i emisji gazów cieplarnianych – podkreślają autorzy.
– To niezwykłe, że po dziesięcioleciach badań wciąż odkrywamy nowe aspekty zmian klimatycznych. To sprawia, że zastanawiamy się, jakie inne zmiany w atmosferze wywołują emitowane przez nas gazy, których to zmian jeszcze nie odkryliśmy – ocenia Paul Williams, naukowiec z University of Reading zajmujący się badaniami nad atmosferą, który nie brał udziału w badaniu.
Źródło: Environmental Research Letters