Tudásbomba: A hasznos és a káros UV-sugárzásról
Bár a Montreali Jegyzőkönyvnek köszönhetően a sztratoszférikus ózonréteg elkezdett helyreállni, azonban a klímaváltozás hatásai (pl. megváltozó felhőborítottság, vegetációtüzek) miatt is regionálisan nagy eltérések lehetnek abban, hogy mennyi a beérkező káros sugárzás, amivel érintkezünk. Az emberekre nézve egyfajta kiegyenlítő hatással is bírhat az éghajlatváltozás (a magasabb földrajzi szélességeken a melegebb időjárás miatt több időt töltünk a szabadban, ami fontos a D-vitamin miatt), azonban az összkép nem ilyen pozitív. A Másfél fok portál szakmai anyagát szemléztük, amelyet Kis Anna meteorológus, a földtudományok doktora (PhD), az ELTE TTK Meteorológiai Tanszékének tudományos munkatársa, az oldal egyik állandó szerzője írt – adta hírül a Magro.hu mezőgazdasági szakportál.
Káros az élővilág jelentős részére
Földünket a Napból folyamatosan érkező ultraibolya sugárzás éri, ami nagy mennyiségben káros és életveszélyes lehet az élővilág jelentős részére. Az, hogy védve vagyunk ellene, a sztratoszférikus ózonrétegnek – más néven ózonpajzsnak – is köszönhető, mivel a beérkező UV-sugárzást bizonyos hullámhosszú sávban kiszűri. A sztratoszférában az oxigénmolekulák a sugárzás hatására atomjaikra esnek szét, amelyek aztán egyesülhetnek egy oxigénmolekulával, létrehozva így az ózont. Az ózon bomlását az UV-sugárzás idézi elő, eredményül egy oxigén molekulát és egy oxigén atomot kapunk.
Az ultraibolya sugárzás három fajtáját különböztetik meg:
- UV-A (315–400 nm): a felszínt érő UV-sugárzás legnagyobb részét ez teszi ki. Hozzájárul a barnuláshoz, a bőr öregedéséhez, de rákkeltő hatása is lehet.
- UV-B (280–315 nm): nagy részét elnyeli az ózonpajzs. Szükséges a D-vitamin szintéziséhez és szerepet játszik a bőr barnulásában, ugyanakkor bőrrák kialakulását okozhatja és károsíthatja a szemet.
- UV-C (100–280 nm): általában elnyelődik a légkörben. Bőrgyulladást, erős szemirritációt okozhat.
A 20. század második felétől kezdve az elsősorban hűtőberendezésekben és hajtógázként használt, általunk mesterségesen létrehozott halogénezett és fluorozott szénhidrogének (összefoglalóan CFC-k és HFC-k) amellett, hogy erős üvegházhatású-gázok voltak, rendkívüli mértékben roncsolták az ózonréteget.
Fotó: Pixabay-illusztráció
Ózonpajzsvédelem
Mivel az ózonréteg elvékonyodása azonnali és jól érzékelhető egészségügyi kockázatokat jelentett ránk, emberekre nézve, a világ képes volt gyorsan és hatékonyan reagálni az 1986-os Montreali Jegyzőkönyv formájában, ami nagyrészt betiltotta ezeket a szénhidrogéneket. A 2016-os Kigaliban történő kiegészítése pedig ma is a világ egyik legsikeresebb globális környezetvédelmi egyezményévé teszi – írta a szerző.
Az ózonréteg elvékonyodása nem okolható a globális átlaghőmérséklet emelkedéséért, ugyanakkor a sztratoszférikus ózon bomlását előidéző gázok egyben üvegházhatásúak is. Azaz, ezen gázok kibocsátásának csökkentése nem csak az ózonréteg védelmének szempontjából fontos, hanem a globális klímaváltozás mérséklését is elősegíti.
A klímaváltozás az UV-sugárzás eloszlását és erősségét is befolyásolhatja
A nap UV-sugárzásának változására – az ózonréteg mellett – hatással lehetnek például az aeroszolok, a felhők, valamint a felszín fényvisszaverő képessége (pl. hó- és jégborítottság), ezen tényezők pedig összefüggésben állhatnak az emberi tevékenységgel.
Az éghajlatváltozás következtében egyes régiók felhősebbek lesznek, mások kevésbé. A nagyobb felhőborítottság általában csökkenti az UV-sugárzást a föld felszínén, de a hatás függ a felhő fajtájától. Az aeroszolok csökkentik és szórják az UV-sugárzást. Az aeoroszolok típusa és mennyisége pedig többek között függ a légszennyező anyagok kibocsátásától, a vulkáni tevékenységtől, a homokviharoktól, a vegetációtüzek gyakoriságától és kiterjedésétől, amelyekre hatással van a klímaváltozás.
A hatások részletei
Az éghajlatváltozás során megváltozó hőmérsékleti értékek és csapadékeloszlás a napfénynek való kitettségünkre is hatással lehet, de ennek iránya és erőssége regionálisan eltérő. A klímaváltozás egyfajta kiegyensúlyozó hatást is eredményezhet – a magasabb földrajzi szélességeken az alacsonyabb UV miatt D-vitamin hiány léphet fel, de a melegebb idő következtében az emberek több időt töltenek a szabadban, ami növeli az UV-nak való kitettséget (tehát a D-vitamin képződését). Ahol pedig már most melegebb a klíma, a növekvő hőmérséklet nem eredményez többletet a kint töltött időben a becslések szerint.
A hó- és jégborítottság csökkenése miatt kisebb lesz a szemek UV-nak való kitettsége, ami a szemkárosodást illetően jelent egy fékező tényezőt. A látszólagos kiegyensúlyozó hatás azonban csalóka, mert nem lehet egy kiragadott szempont alapján teljesen pozitívnak lefesteni a folyamatot, miközben a klímaváltozás összes többi hatása negatív irányba mutat, ami szintén kihat az emberi élet területére.
Fotó: Pixabay-illusztráció
A növény- és állatvilág esetében negatívak a folyamatok
A klímaváltozás miatti migráció következtében olyan mértékű UV-sugárzás érheti az adott élőlényeket, amelyekhez nincsenek hozzászokva, és persze ez nem izoláltan jelentkezik, hiszen a vándorlással egyéb abiotikus (pl. hőmérséklet és nedvesség) és biotikus (pl. kártevők, kórokozók, kompetítorok) tényezők is megváltoznak, így összetettebb az összesített hatás. A különböző élőlények eltérő mértékben tolerálják az UV-sugárzás hatását, ezért annak megváltozása az ökológiai közösségek változatosságára is hatással lehet.
Káros UV-hatások
Az éghajlatváltozás megváltoztatja a keveredési mintákat a tavak és óceánok vízoszlopaiban, ami a vízminőségen vagy produktivitáson túl az UV kitettségre is hatással van. Számos halfaj lárvája érzékeny az UV-sugárzás okozta károkra. Ha a felszíni vizekben magas UV mellett terjednek el ezek a lárvák, akkor megvan a lehetősége, hogy csökkenni fog a fiatal egyedek túlélése, amely következésképpen a halászatra nézve is negatív hatásokkal jár.
A klímaváltozás következtében fenológiai változások is megfigyelhetők. Tavasszal például korábbra tolódhat a rügyfakadás: lehetséges, hogy az év olyan korai szakaszára, hogy a magasabb földrajzi szélességeken az új levelek nem kapnak majd elegendő sugárzást ahhoz, hogy úgy fejlődjenek, mint ahogy azt „normális” körülmények közt tették volna.
A szénciklust is befolyásolhatja az UV kitettség megváltozása, hiszen a sugárzás szerepet játszik a természetes szerves anyagok bontásában, ami például szén-dioxid vagy szén-monoxid kibocsátással járhat.
Az UV-sugárzás a szennyezőanyagok mérgező képességének megváltoztatására is hatással lehet. Az UV-sugárzásnak való kitettség egyrészt növeli egyes szennyezőanyagok toxicitását a vízi szervezetkre, másrészt bizonyos esetekben kevésbé mérgező bomlástermékek képződését eredményezi (például csökkentheti a halakban a higany felhalmozódását).
Bár számos szennyezőanyag és vízben terjedő kórokozó napsugárzás általi lebomlását befolyásolja a sztratoszférikus ózon változása, más tényezők, például az oldott szerves anyagok fontosabbak az UV-sugárzás vízbe jutásának szabályozásában, és ezáltal e szennyezőanyagok sugárzás hatására kiváltódó lebomlásában.
Nem mindegy, mikor és mennyi időt töltünk a tűző napon
Az UV-B sugárzásnak való kitettséget (idő és mérték) a viselkedésünk is befolyásolja.
Fontos, hogy mennyi időt töltünk a szabadban és azt árnyékban töltjük-e, valamint hogy mennyire védekezünk a sugárzás ellen: hogyan vagyunk felöltözve, viselünk-e kalapot, napszemüveget, be vagyunk-e kenve naptejjel.
Ugyanakkor egy újabb környezeti probléma is adódik: a naptej bekerülhet a vizekbe, ami mérgező a korallok, halak, tengeri sünök és egyéb vízi szervezetek számára, ezért néhány helyen (pl. Hawaii, Palau) már betiltották egyes naptejek használatát. Aki szeretne tájékozódni, hogy melyik a kevésbé ártalmas naptej, annak ezt az összefoglalót ajánljuk.
Miért is fontos, hogy elkerüljük a túlzott UV-sugárzást?
Az UV-sugárzásnak való nagyobb kitettség például növeli a bőrrákos megbetegedések számát és a szürkehályog előfordulását. 2012-ben becslések szerint nagyjából 168 000 új melanoma volt tulajdonítható a túlzott UV-sugárzásnak: ez az új melanoma-esetek kb. 76%-át tette ki. A Montreáli Jegyzőkönyv korlátozásai nélkül sokkal nagyobb növekedés lenne a bőrrákos esetek számában.
Az UV-sugárzás a szürkehályog – ami a sérült látás vezető oka – kialakulásához is hozzájárul. Ez főleg az alacsony jövedelmű országokban aggasztó, ahol gyakran magas az UV-sugárzás és korlátozott a hozzáférés a szürkehályog műtéthez. A bőr idő előtti öregedéséhez is hozzájárul, ugyanakkor – megfelelő mértékű kitettség esetén – az UV-sugárzásnak jótékony hatása is lehet az emberi egészségre, például fontos szerepe van a D-vitamin képződésében és egyes autoimmun betegségek súlyosságát is csökkentheti.
Arról, hogy milyen az UV-sugárzási szint és mennyi időt tölthetünk a napon anélkül, hogy leégnénk, az UV-index ad információt. Az aktuális és az előrejelzett értékekről az Országos Meteorológiai Szolgálat honlapján tájékozódhatunk.
UV-index ismertető
Forrás: Országos Meteorológiai Szolgálat
A szervezetünk mellett a műanyagot és a fát is roncsolja
Többféle anyag gyorsabban öregszik, ha UV-sugárzásnak van kitéve, ezért védeni kell őket, hogy a hosszabb élettartamúak legyenek. Nemcsak építkezéseken, de közlekedési eszközökön, kültéri bútorokon és mezőgazdasági eszközökön is használnak fát és műanyagot. Az UV-B sugárzás sárgulást és a felület fényvesztését okozhatja, de a károkozás jóval több, mint esztétikai probléma. Növelheti a vízelnyelő képességet: például a felületi repedés a fán elősegíti a víz bejutását az anyagba. Az UV-sugárzás ezáltal hajlamos felgyorsítani a bomlási, degradációs folyamatokat az anyagokban, esetenként idő előtti hibához vezetve, a hőmérséklet emelkedés pedig további súlyosbító tényező lehet.
A magasabb UV-sugárzás a műanyagok széttöredezéséhez is hozzájárulhat, egészen parányi műanyagszemcséket, mikro- és nanoplasztikot eredményezve, ami az élővilágra és az emberi szervezetre is káros.
A gázok légköri tartózkodási ideje miatt a sztratoszférikus ózonréteg védelmében létrejött egyezmény nem jelent azonnali helyreállást. Az ózonkoncentráció szintje fokozatosan, a 21. század második felére érheti el az 1970-es évek végi értékeket. Az UV-sugárzás tehát várhatóan nem fog növekedni a jövőben az ózonréteg helyreállásának köszönhetően. Ugyanakkor lokálisan emelkedhet az UV-A és UV-B intenzitása, például derült égbolt esetén. Emiatt továbbra is fontos, hogy tájékozódjunk az aktuális UV-index értékekről és ennek megfelelően védekezzünk a sugárzás káros hatásaival szemben.
A cikket Kis Anna meteorológus, a földtudományok doktora (PhD), az ELTE TTK Meteorológiai
Tanszékének tudományos munkatársa, a Másfél fok egyik állandó szerzője írta.
