オゾンとは何ですか?地球にとってどれほど重要ですか?



オゾン層の破壊は、地球温暖化や人間による地球への汚染の影響についての議論において常に中心的な話題として取り上げられます。しかし、オゾンとは何かご存知ですか? 3 つの酸素原子が結合した後に発生するこの水色のガスは、地球の大気中で自然に形成され、地球の表面を有害な紫外線 (UV) から保護します。

しかし、オゾンは人類にとって大きな保護者であるように見えるかもしれませんが、このガスは人間の健康に極めて有害な性質も持っており、地上近くを循環すると汚染物質とみなされる可能性があります。

酸素とオゾンの違い

分子状酸素 (O²) は私たちが毎日呼吸するガスであり、大気中に広がります。しかし、太陽光線はこの分子を 2 つの単一の酸素原子に分割し、その後自由に別の O2 分子と結合してオゾン (O3) を形成します。

NASA の報告書によると、このガスは塩素を思わせる非常に特徴的な臭いがあり、光線が酸素分子を分離する可能性があるため、通常、嵐の後にその臭いを感じることができます。実際、このガスの名前の由来は臭気であり、その名前は「匂いを嗅ぐ」を意味するギリシャ語の「オゼイン」に由来しています。

最も多量のオゾンは、地球の表面から 10 ~ 50 km 離れた大気の層である成層圏に存在します。オゾンは大気の 0.00006% にすぎず、その最大濃度は地上 32 km のいわゆる「オゾン層」に存在します。

この時点で、オゾンは太陽から放出される紫外線の多くを吸収し、地球上であらゆる形態の生命を可能にすることができます。この保護がなければ、すべての土地は不毛となり、今日私たちが知っているすべてのものは誕生しなかったでしょう。

オゾンとは何ですか?地球にとってどれほど重要ですか?

オゾン層の状況

その重要性にもかかわらず、オゾンは比較的不安定な物質であり、通常、3 番目の酸素原子を他の 2 つの酸素原子から分離する窒素、水素、塩素、または臭素の分子によって簡単に破壊されます。 1950 年、科学者たちは南極空のオゾン濃度の研究を開始し、ガス層が損傷を受ける可能性があるという最初の兆候を発見しました。

30年後、研究者らはこの地域のオゾン層に毎年穴が開いていることを発見したが、その理由はまだ理解できなかった。 1987 年になって初めて、NASA が作成した航空写真によって、被害が人為的汚染、特にエアロゾルや冷凍ガスとして使用されるいわゆるクロロフルオロカーボン (CFC) によって引き起こされていることが証明されました。

CFCの組成に含まれる塩素と臭素は、オゾン層に非常に有害です。米国環境保護庁(EPA)によると、単一の塩素原子が成層圏を出る前に10万個以上のオゾン分子を破壊する可能性があるという。

世界的な懸念

さらなる研究を通じて、科学者たちは、オゾン層の破壊が南極だけでなく、基本的に地球上のすべての大陸でも起こっていることを観察することができました。この発見により、いくつかの国が 1987 年にモントリオール議定書に署名し、大気中に生じる穴を最小限に抑えることを目的とした国際的な約束を規定しました。

長年にわたり、進歩を観察することができました。最近の研究で NASA は、2005 年から 2016 年の間に、成層圏で塩素によって破壊されるオゾン分子が 20% 減少したことを示しました。 2019年、南極のオゾン層で見つかった穴は、発見以来最小の大きさを示しました。

しかし、すべてがポジティブなニュースだったわけではありません。 2020年、南半球の穴とは異なり、北極にある穴は史上最大の大きさに達した。この現象が大気中で一定のものになるかどうかはまだわかりません。

オゾンによる汚染

オゾンは地球に多大な恩恵をもたらしますが、地上近くに存在すると人類に大きな懸念を引き起こす可能性があります。 EPA によると、自動車、工場、発電所から発生する窒素酸化物 (NOx) の排出によって生成されるオゾンは非常に危険です。

オゾンを吸入すると、胸痛、喉の炎症、咳を引き起こし、さらには肺組織に損傷を与える可能性があります。このガスは、喘息、肺気腫、気管支炎などの呼吸器疾患を患っている子供や高齢者にとって特に警戒すべきものです。

北米当局の推奨事項によると、地上近くのオゾンレベルを下げるためには、徒歩、自転車、公共交通機関の利用が重要な対策となります。さらに、ガス濃度が高い時期にエアコンの使用を避け、家庭で持続可能な習慣を見つけることは、地球の未来を救うのに役立ちます。