V Asii zřejmě někdo tajně vyrábí ve velkém celosvětově zakázanou chemickou látku, která by potenciálně mohla výrazně ohrozit přežití lidstva. To zní možná jako zápletka špionážního filmu, ale jde o závěr vědeckého článku, který minulý týden vydal seriózní časopis Nature. Nejde ovšem o žádnou chemickou zbraň, ale látku nebezpečnou ozonové vrstvě: trichlorfluormethan, označovaný také jako CFC-11 (případně i R-11). Autoři článku, mezi nimiž je jako první napsaný Stephen Montzka z Coloradské univerzity v Boulderu, vycházejí z údajů, které poskytují jednotlivé státy v rámci kontroly dodržování dohody o omezení látek nebezpečných pro ozonovou vrstvu (tzv. Montrealský protokol) a porovnávají je s tím, jak rychle se hladina těchto tzv. chlor-fluorovaných uhlovodíků (CFC) v ozonové vrstvě skutečně mění. Zhruba od konce 90. let je ovšem možné v atmosféře pozorovat trend poklesu množství látek regulovaných Montrealským protokolem. Trend je nezpochybnitelný, znatelný a dobře odpovídá tomu, co modely předpovídají pro situaci zastavení výroby těchto látek. Roky to platilo pro všechny sledované freony a podobné látky – dnes to platí pro všechny s výjimkou CFC-11. Koncentrace této konkrétní sloučeniny klesá v posledních několika letech výrazně pomaleji než v letech předchozích, a než by podle předpovědních modelů mělo. Tým se pokoušel matematicky prověřit různá možná vysvětlení této nejasnosti (náhlé zvýšení emisí ze starých zařízení, změny v proudění atmosféry atd.), ale výsledky se nezdají příliš přesvědčivé. Nejpravděpodobnější podle autorů je, že látku, jejíž výrobu se státy světa zavázaly zastavit k roku 2010, znovu začal někdo ve větším množství vyrábět. Je to zřejmě některý stát na severní polokouli, protože tam množství CFC-11 v atmosféře klesá pomaleji než na polokouli jižní. Když vědci modelovali proudění vzduchu do oblastí, kde se množství CFC měří, odhadli, že látka se „šíří“ z východní Asie, a tam tedy leží zřejmě výrobní závody. Je poměrně těžké odhadnout, o jak velikou výrobu vlastně jde, ale zřejmě zhruba v rozsahu nějakých 8–16 tisíc t ročně – a to je roční navýšení emisí zhruba o čtvrtinu. (Ano, CFC-11 lidstvo stále vypouští, byť by to nemělo už být z výroby, ale například ze starých zařízení, která ho ještě používala.) To je tak velké množství, že nehoda či náhoda se zdají poměrně nepravděpodobným vysvětlením. Stejnou záhadou je pro tým i to, proč vlastně látku někdo vyrábí. Za CFC-11, které se nepoužívalo primárně v chlazení, ale především k výrobě pěn, dnes existují účinné náhrady, jejichž výroba s sebou nenese riziko postihu. Výsledky teď budou ověřovat jiní, především odborné skupiny Montrealského protokolu, ale není vůbec jasné, co se s viníkem stane, pokud se ho podaří najít. Dotyčný by sice porušoval mezinárodní právo, ale smlouva neobsahuje žádné sankce. Záleží tedy na tom, jak se signatáři zachovají. Co vlastně dělá? Jistě ovšem víme, že CFC- -11 v atmosféře zahálet nebude. Za běžných okolností jde o látku téměř netečnou, která je tedy pro člověka neškodná. Ale v ozonové vrstvě ve výškách kolem 20–45 km je situace poněkud jiná. Před masovým zavedením freonů a jim podobných látek jako CFC-11 byla ozonová vrstva zřejmě v dynamické rovnováze: množství ozonu se sice v průběhu roku i se změnami proudění v atmosféře výrazně měnilo, ale z dlouhodobého hlediska šlo jen o periodické výkyvy kolem víceméně konstantní hladiny. Sluneční záření vytvářelo stále nový ozon, který postupně v atmosféře zanikal. Ovšem chlor-fluorované uhlovodíky dosavadní rovnováhu narušily. Tyto jednoduché uhlovodíky, ve kterých je vodík částečně nebo úplně nahrazen atomem chloru či fluoru, se v horních vrstvách atmosféry díky intenzivnímu ultrafialovému záření rychle rozkládají. Nemá smysl se zabývat všemi detaily, důležité je, že z molekuly se odštěpí volné atomy chloru (tzv. volný radikál), které pak reagují s ozonem a mění ho na běžný kyslík. A to vícenásobně, protože chlorové radikály se během reakce také průběžně obnovují. Chlorový radikál se spojí s jedním O3 za vzniku oxidu chlornatého (ClO) a molekuly O2. A v dalším kroku pak ClO reaguje s další molekulou O3 a na konci této reakce jsou dvě molekuly O2 a „obnovený“ volný chlorový radikál. Nakonec může zaniknout spojením s dalším volným chlorovým radikálem, ale než se to stane, jeden volný radikál zlikviduje řádově desítky tisíc molekul ozonu. V 70. letech se podařilo přesvědčivě změřit, že chlor- fluorované uhlovodíky jsou v atmosféře nad celou Zemí, a ukázat, že tyto látky zanikají právě a jen ve stratosféře – a při tom s sebou „na věčnost“ musí vzít i velkou část ozonové vrstvy. V 80. letech se pak nad Antarktidou objevila tzv. „ozonová díra“. Svět zareagoval poměrně rychle. V březnu 1985 byla ve Vídni podepsána dohoda, která vedla k přijetí pravidel pro omezení produkce a spotřeby ozonovou vrstvu ničících látek známá jako Montrealský protokol (ten stanovuje, jak naplnit cíle odsouhlasené ve Vídni). Podepsalo ho zhruba 200 států světa, ČR se připojila v roce 1990. Omezuje použití celkem 96 látek poškozujících ozonovou vrstvu. Patří sem „tvrdé freony“ (tj. halogenované chlor-f luorované uhlovodíky CFC), „měkké freony“ (částečně halogenované chlor-f luorované uhlovodíky HCFC) a brom-fluor-uhlovodíky. Zatím se nezdá jasně prokázané, že by ozonová vrstva dorůstala do původních rozměrů, ale úbytek škodlivých látek v atmosféře se dá prokázat poměrně jasně. A probíhal víceméně podle předpokladů a modelů – tedy až do objevu „anomálie“ kolem CFC-11. /jj/
