Para ilmuwan pertama kali mengamati lubang ozon di atas Antartika pada pertengahan 1980-an. Tetapi pada tahun 2011 - untuk pertama kalinya - sebuah lubang ozon dibuka di Kutub Utara.
Tampaknya Antartika bukan satu-satunya bagian Bumi yang memiliki lubang ozon di masa hidup kita. Pindah ke Antartika, Anda memiliki pemain baru dalam permainan.
Itu Kutub Utara.
Para peneliti telah mengatakan selama beberapa tahun bahwa lapisan ozon Bumi mungkin pulih lebih lambat jika memang Bumi semakin hangat. Sekarang kami memiliki bukti dramatis tentang kemungkinan ini, yang diumumkan oleh para peneliti dalam sebuah artikel di jurnal Alam pada 2 Oktober 2011. Para peneliti mengatakan bahwa pada musim semi utara 2011, kerusakan besar-besaran ozon 80% terjadi 18 hingga 20 kilometer (sekitar 12 mil) di atas lapisan es Kutub Utara, di bagian atmosfer yang dikenal sebagai stratosfer Bumi. Itu menjadikan 2011 tahun pertama - selamanya - bahwa lubang ozon telah diamati di Kutub Utara. Para ilmuwan ini mengatakan:
Untuk pertama kalinya, kerugian yang cukup terjadi secara wajar digambarkan sebagai lubang ozon Arktik.
Beberapa tingkat hilangnya ozon di atas Kutub Utara - dan pembentukan ozon yang sebenarnya lubang di atas Antartika selatan - telah menjadi acara tahunan, diukur dalam beberapa dekade terakhir, selama musim dingin masing-masing kutub. Lubang ozon Antartika terlihat terbuka di atas benua selatan Bumi pada musim dingin setiap tahun sejak pertengahan 1980-an, ketika para ilmuwan Survei Antartika Inggris pertama kali melaporkan keberadaannya, juga dalam jurnal Alam.
Kita manusia membutuhkan ozon Bumi. Lapisan ozon melindungi makhluk hidup di Bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya. Jika tidak ada lapisan ozon, kanker kulit dan kegagalan panen akan meningkat. Tanpa ozon pelindung, kehidupan di bumi tidak akan mampu bertahan. Sudah ada spekulasi bahwa lubang ozon Arktik 2011 mungkin telah menyebabkan penurunan nyata pada tanaman gandum musim dingin Eropa, misalnya.
Klorofluorokarbon, juga dikenal sebagai CFC, adalah penyebab langsung dari penipisan ozon. CFC - terutama terdiri dari klorin, fluor, karbon, dan hidrogen - umumnya ditemukan dalam pendingin, pendingin, dan berbagai aerosol hingga efeknya terhadap ozon mulai dikenali oleh para ilmuwan. Pengakuan itu datang sesaat sebelum pengumuman lubang ozon Antartika pertama pada tahun 1985.
CFC merusak ozon ketika suhu sangat dingin. Penemuan bahwa produksi CFC sangat berkontribusi pada menipisnya lapisan ozon di Antartika pada 1980-an menyebabkan Protokol Montreal pada 1987, yang telah sangat mengurangi penggunaan CFC. Namun, CFC sulit untuk dihilangkan dari atmosfer Bumi, dan dapat bertahan di atmosfer selama beberapa dekade sebelum level mulai berkurang.
Gambar yang menunjukkan penipisan ozon di Kutub Utara dan korelasi dengan klorin monoksida. Kredit Gambar: Observatorium NASA Earth
Mengapa lubang ozon terbentuk di Kutub Utara tahun ini? Lapisan ozon terletak di stratosfer kita, yang kira-kira 15 hingga 50 kilometer di atas permukaan bumi. Kita hidup di troposfer Bumi, yang dimulai di permukaan planet kita dan memanjang 15 kilometer dari tanah. Semua cuaca kita terjadi di troposfer. Saat Anda bergerak lebih tinggi di troposfer, suhu menjadi lebih dingin.
Lapisan atmosfer. Kredit gambar: Wikipedia.
Tetapi ketika Anda meninggalkan troposfer - dan memasuki stratosfer - sebuah inversi terjadi ketika suhu mulai menghangat. Selama musim dingin yang lalu, stratosfer dingin luar biasa untuk jangka waktu yang lebih lama dari usus. Temperatur yang lebih dingin adalah alasan lubang ozon Kutub Utara.
Begini cara kerjanya. Ketika suhu menjadi lebih dingin, peluang untuk pengembangan awan di stratosfer meningkat. Dari Desember 2010 hingga Maret 2011, pusaran kutub - atau putaran kuat angin yang berputar-putar di sekitar kutub - berputar di atas Kutub Utara. Ketika vortex kutub terjadi, ia menghalangi udara yang lebih hangat di sepanjang troposfer dan menjaga udara yang lebih dingin di stratosfer. Kondisi yang lebih dingin menciptakan awan stratosfer lebih banyak, yang bertindak sebagai permukaan untuk gas klor yang stabil untuk berubah menjadi klorin monoksida. Dingin yang konstan, pengembangan awan stratosfer, dan pengembangan klorin monoksida perusak ozon akhirnya mendukung penipisan ozon di Kutub Utara pada musim dingin yang lalu. Sampai sekarang, para ilmuwan masih tidak yakin mengapa pusaran kutub 2011 begitu kuat.
Awan di stratosfer berkontribusi terhadap menipisnya lapisan ozon di Kutub Utara pada musim dingin 2011. Image Credit: NASA Earth Observatory
Apakah pemanasan global memengaruhi penipisan ozon? Pertama-tama, mari kita lihat suhu rata-rata stratosfer sejak 1979, seperti yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini. Apa artinya? Artinya stratosfer yang mendingin telah mendingin selama dua dekade terakhir.
Grafik di atas menunjukkan pendinginan stratosfer relatif terhadap rata-rata 1981-2000. Suhu melonjak pada tahun 1982 dan 1991 adalah anomali, atau penyimpangan dari norma, karena letusan gunung berapi. Kredit Gambar: Pusat Data Iklim Nasional (NCDC)
Kedua, mari kita lihat suhu di troposfer tengah, seperti yang ditunjukkan pada grafik di bawah ini. Grafik ini menunjukkan bahwa suhu di troposfer - bagian bawah atmosfer tempat manusia hidup, dan di mana kita memiliki semua cuaca kita - adalah pemanasan.
Kredit Gambar: NCDC
Apa arti kedua grafik ini bersama? Mereka berpendapat bahwa, ketika troposfer menghangat, stratosfer mendingin. Para ilmuwan telah mengetahui bertahun-tahun pemanasan di troposfer dapat menghasilkan stratosfer yang lebih dingin. Bumi membutuhkan keseimbangan, dan troposfer yang lebih hangat diimbangi oleh stratosfer yang lebih dingin. Jeff Master membuat poin yang sangat baik mengenai atmosfer kita ketika dia membandingkannya dengan atmosfer yang sangat ekstrem dari planet berikutnya ke dalam dari Bumi di tata surya kita, Venus.
Kita hanya perlu melihat sejauh planet saudara kita, Venus, untuk melihat contoh bagaimana efek rumah kaca menghangatkan permukaan tetapi mendinginkan atmosfer bagian atas. Atmosfer Venus adalah 96,5% karbon dioksida, yang telah memicu efek rumah kaca yang kabur. Suhu permukaan rata-rata di Venus adalah 894 ° F, cukup panas untuk melelehkan timbal. Namun, atmosfer bagian atas Venus adalah 4 - 5 kali lebih dingin daripada atmosfer atas Bumi.
Apa yang akan terjadi jika penggunaan CFC tidak dibatasi pada tahun 1987 oleh Protokol Montreal? Jika CFC masih banyak digunakan saat ini - mengingat tingkat pemanasan global kita saat ini - penipisan ozon mungkin diharapkan lebih besar dan terjadi pada laju yang lebih cepat.
Apakah Bumi benar-benar menghangat? Iya. 2010 dikaitkan dengan 2005 untuk tahun terpanas, sebagai contoh. Sementara itu, jumlah energi dari matahari berada pada titik terendah sejak pengukuran dimulai pada akhir 1970-an. Sesuatu tidak bertambah. Jika gas rumah kaca tidak terlibat, maka lebih sedikit energi dari matahari akan menghasilkan suhu yang lebih dingin secara global di seluruh dunia. Namun, kami tidak melihat itu terjadi.
Untuk informasi lebih lanjut tentang lubang ozon Kutub Utara, silakan lihat blog Dr. Jeff Master dan Observatorium Bumi NASA.
Intinya: Arktik melihat lubang ozon pertama terbentuk selama musim dingin 2011. Vortex kutub yang ekstrim menurunkan suhu di stratosfer menciptakan gas yang menguras lapisan ozon. Sangat mungkin bahwa kita bisa melihat lebih banyak contoh penipisan ozon di tahun mendatang ketika emisi gas rumah kaca terus berlanjut, menyebabkan peningkatan panas troposfer dan pendinginan stratosfer yang lebih banyak.