Количество пингвинов и тюленей находится под угрозой из-за гигантской озоновой дыры
Озоновая дыра, которая 25 лет образуется над Антарктидой каждую весну, начала уменьшаться. Последние четыре года дыра сохранялась долго, даже когда сокращалась. Новое исследование показало, что она оставалась открытой вплоть до декабря, хотя должна была закрыться в ноябре. Это вызывает беспокойство: когда образуется озоновая дыра, через атмосферу проникает больше УФ-лучей.
Сейчас начало лета — решающий период роста новых растений в прибрежной Антарктиде и пик сезона размножения пингвинов и тюленей. При образовании озоновой дыры через атмосферу проходит больше ультрафиолетовых лучей. И хотя пингвины и тюлени имеют защитное покрытие, их детеныши могут стать более уязвимыми.
За последние полвека человечество повредило защитный озоновый слой Земли, используя хлорфторуглероды (ХФУ) и родственные им химические вещества, которые теперь запрещены. ХФУ имеют длительный срок службы, поэтому они десятилетиями выводятся из атмосферы, в результате чего каждый год образуется озоновая дыра. Большая доля ущерба от озона приходится на Антарктиду. Когда образуется отверстие, УФ-индекс удваивается и достигает экстремальных значений. Количество УФ-дней более 14, что не свойственно для полярных регионов.
С сентября по ноябрь (ранняя весна в Антрактиде), когда озоновая дыра только открывается, большинство видов на суше находятся в спящем состоянии и защищены снегом. Морские обитатели защищены морским ледяным покровом, а леса мхов Антарктиды находятся под снегом. Защитные ледяные покровы помогали защитить большинство живых организмов в Антарктиде от разрушения озонового слоя — до сих пор.
В период с 2020 по 2023 год произошел ряд событий, в результате которых озоновая дыра сохранилась до декабря. Это австралийские лесные пожары 2019–2020 гг., подводное извержение вулкана у острова Тонга и три года подряд Ла-Нинья. Вулканы и кустарниковые пожары могут выбрасывать пепел и дым в стратосферу. Химические реакции, происходящие на поверхности этих мельчайших частиц, могут разрушать озон.
Длительное существование озоновых дыр совпало со значительной потерей морского льда, а значит, у многих животных и растений стало меньше мест для укрытия. Если озоновые дыры будут существовать дольше, то летние размножающиеся животные, обитающие на побережье Антарктиды, будут подвергаться воздействию высокого уровня отраженного УФ-излучения, через которое проходит больше ультрафиолета, так как лед и снег обладают высокой отражающей способностью.
У людей высокое УФ-облучение повышает риск развития рака кожи и катаракты. Люди не имеют ни меха, ни перьев, в отличии от пингвинов и тюленей, кожа которых защищена, а вот глаза — нет. Мало исследований посвящено тому, как ультрафиолетовое излучение влияет на животных в Антарктиде. Большинство из них проводится в зоопарках, где исследователи изучают, что происходит, когда животные содержатся при искусственном освещении.
Повышенное УФ-излучение в начале лета может быть особенно вредным для молодых животных, таких как птенцы пингвинов и детеныши тюленей, которые вылупляются или рождаются в конце весны. А также в конце весны из-под снега появляются такие растения, как антарктическая волосистая трава (Deschampsia antarctica), «растение-подушка» (Colobanthus quitensis) и многие мхи, которые тоже подвергаются максимальному воздействию ультрафиолета.
Антарктические мхи производят собственный солнцезащитный крем для защиты от УФ-излучения, но это происходит за счет замедления роста. Под морским льдом живут триллионы фитопланктонов — микроскопические плавающие водоросли, они также производят солнцезащитные соединения, которые называются микроспориновыми аминокислотами.
Морские обитатели тоже страдают от УФ-воздействия: криль ныряет глубже в толщу воды, если ультрафиолетовое излучение слишком велико, а икринки рыб обычно содержат меланин — такое же защитное соединение, как и у людей.
Если пик озоновой дыры приходится на октябрь, большинство диких животных Антарктики защищены снежным покровом или морским льдом, которые помогают отражать ультрафиолетовые лучи. Но если озоновая дыра сохранится до декабря, то снег и лед растают и большое количество животных и растений окажутся под воздействием ультрафиолета.
В течение четырех из последних пяти лет наблюдалось сокращение площади морского льда, что является прямым следствием изменения климата. Меньшее количество морского льда приводит к тому, что больше УФ-света может проникать в океан. Это затрудняет выживание антарктического фитопланктона и криля. Многое зависит от этих существ, которые составляют основу пищевой цепи, если им станет труднее выживать, голод поднимется вверх по пищевой цепочке.
Запрет ХФУ — редкий пример решения экологической проблемы, но изменение климата может задержать восстановление озонового слоя, например, из-за лесных пожаров, которые становятся более частыми и сильными. Озон также может пострадать от геоинженерных предложений, таких как распыление сульфатов в атмосфере для отражения солнечного света, а также от более частых запусков ракет.
Если тенденция продлится и озоновая дыра сохранится до лета, можно ожидать, что растениям и животным будет нанесен еще больший ущерб, который усугубится другими угрозами. Исследователи не знают, в течение какого времени сохранится озоновая дыра. Чтобы восстановление озонового слоя шло по плану, людям необходимо принять меры по сокращению выбросов углерода в атмосферу.
Ранее ученые выяснили как УФ-лучи действуют на человека. Исследования показали, что пребывание на солнце в отпуске оказывает быстрое, но временное воздействие на микробиоту кожи, в частности на протеобактерии, влияя на ее здоровье и динамику восстановления. Исследователи доказали, что чрезмерное пребывание на солнце негативно сказывается на разнообразии и составе бактерий кожи в течение короткого времени.
