Oare ne va ajunge oxigen?

Oare ne va ajunge oxigen?

Cel mai des, oxigenul se asociază cu atmosfera. Atmosfera este scafandrul planetei Pământ. Dacă vom pune întrebarea: ce este mai important pentru viaţa omului pe Pământ, ca răspuns putem să examinăm fără de ce şi cât timp omul nu poate trăi. Deci fără alimente o persoană poate trăi aproximativ o lună, fără apă o persoană poate întinde o săptămână, iar fără aer o persoană nu poate exista nici o oră. Însă nu trebuie să greşim la acest capitol, deoarece toate componentele reşedinţei noastre ne sunt indispensabil vitale şi fără ele nu numai că dezvoltarea noastră este imposibilă, dar şi viaţa însăşi.

De unde luăm oxigen

Cuvântul atmosfera este de origină greacă şi se formează din "atmos" – abur şi “sfayra "- o minge, aceasta reprezintă un scafandru pentru planetă şi este un rezervor de oxigen. Acest element chimic este o componentă necesară pentru efectuarea reacţiilor oxidative şi recuperabile în organism şi, în plus, execută un număr de funcţii de protecţie.

Atmosfera are o lungime de peste mii de km, însă chiar şi la o asemenea înălţime au fost descoperite urme de gaze, care intră în atmosferă. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece efectul câmpului gravitaţional al Pământului se extinde la 10 raze ale Pământului, ceea ce este aproximativ 60.000 km.

Să reamintim că atmosfera este formată din cinci domenii principale:

Troposfera (0-10 km).
Stratosfera (10-50 km).
Mezosfera (50-100 km).
Termosfera (100-800 km).
Exosfera (800-1100 km).

Totuşi, această diviziune a atmosferei nu reflectă corect conţinutul său. De exemplu, numele ionosfera este dat stratului de atmosferă, care este expus la radiaţii, la altitudinea de 80 km şi prezintă un număr mare de ioni şi electroni liberi.

În toată lungimea ei atmosfera este mai mult sau mai puţin stabilă, deoarece este compusă din produse gazoase, care nu reacţionează în condiţii normale. Acest amestec este numit aer. Practic, aerul se compune din azot (78%), oxigen (21%) şi argon (1%). Oamenii de ştiinţă au evaluat că masa de atmosferă de pe planeta noastră constituie 5*1015 de tone şi, desigur, cea mai mare parte a acesteia se află "pe partea de jos" a celui de-al cincilea ocean aerian.

Însă atmosfera nu este singura sursă de aer şi oxigen, în special. De exemplu, rezervele vaste de apă, care în fiecare secundă oferă o mulţime de evaporări, cauzează fluctuaţii de aer şi, ca rezultat, cele de oxigen. Pădurile, care adesea sunt numite “plămânii planetei”, de asemenea oferă o creştere semnificativă în masă a componentei de oxigen din atmosferă. Un rol important în modelarea componentei aerului şi a conţinutului de oxigen joacă oamenii. Faptul că oxigenul face parte dintr-o serie de substanţe în stare solidă şi în lichide, nu are o influenţă mare asupra conţinutului de oxigen în atmosferă.

Un factor important este faptul că oxigenul din atmosfera Pământului nu a fost întotdeauna – el a apărut aproximativ 2 miliarde de ani în urmă cu apariţia primelor organisme clorofile. Însă, numai în ultimii 20 milioane de ani concentraţia oxigenului din atmosferă a devenit aproximativ aceeaşi ca şi acum.

Oare se poate termina oxigenul?

Oare există o posibilitate reală de epuizare completă a oxigenului de pe Pământ? Teoretic, o astfel de posibilitate există, însă nu avem nici un motiv să intrăm în panică.

În prezent, sunt cunoscute pe scară largă principalii "consumatori" de oxigen:

Maşina după o distanţă de 500 km "mănâncă" rata anuală a respiraţiei umane;
Aeronava după un zbor de 10 mii de km arde 30-50 tone de oxigen, care este rata de producţie zilnică a zonei de pădure de 15-20 mii de hectare

Nivelul consumului de oxigen pe Pământ este enorm, însă măsurările experimentale arată că, în ultimii 100 de ani cantitatea de oxigen atmosferic nu s-a micşorat. Pierderile oxigenului în atmosferă sunt compensate de vegetaţia terestră şi a oceanelor, care mai sunt în măsură să producă aproximativ 320 miliarde de tone de oxigen liber. Cu toate acestea, trebuie să ţinem minte, că consumul de oxigen de către fiinţe umane este în creştere, iar populaţia de plante pe pământ este într-un declin rapid. Deocamdată aceste procese încă nu sunt controlate.

Totuşi, creşterea consumului de oxigen nu reprezintă o ameninţare semnificativă cum sunt emisiile anuale în atmosferă de aproximativ de un miliard de tone de compuşi chimici, precum şi câteva miliarde de tone de particule solide şi aerosolii diferite. Cu alte cuvinte, nu lipsa de oxigen, ci un exces de alte substanţe, emise încontinuu în atmosferă, prezintă o ameninţare majoră pentru folosirea aerului de respiraţie.

Ce este ozonul?

După cum s-a menţionat deja, compoziţia gazului variază de la un strat atmosferic la altul. Lângă suprafaţa pământului oxigenul există sub formă de molecule diatomice, iar într-o atmosferă rarefiată sub influenţa radiaţiilor solare acesta suferă o disociere în atomi. Astfel, undeva la o altitudine de 40 km conţinutul de oxigen atomic este deja considerabil, iar la altitudini de 120-150 km molecule 02 sunt practic absente.

La o distanţă relativ mică de la suprafaţa pământului - aproximativ 20-35 km, oxigenul atomic, fiind suficient de activ, cu oxigenul molecular formează molecula de ozon triatomic 03. Aceasta este înălţimea stratului de ozon pe Pământ. Importanţa sa constituie în protecţia suprafeţei Pământului, oprind razele ultraviolete. Molecule de ozon sunt opace la radiaţii ultraviolete ale soarelui şi aproape complet le absoarbe. De altă parte, stratul de ozon reţine aproximativ o cincime din radiaţii de căldură infraroşie de pe suprafaţa Pământului, oferind astfel condiţii stabile termice pentru toate fiinţele vii.

Este de remarcat, că stratul de ozon a apărut aproximativ 500-400 milioane de ani în urmă şi încă de atunci echilibrul natural al vieţii pe Pământ este menţinut de el.

Principalii "duşmani" sau distrugători ai stratului de ozon sunt freonii, poluanţii gazoşi din industria refrigerării, producerea de parfumuri, precum şi o serie de alte ramuri de activităţi umane. Principalii producători de freoni sunt:

Europa - 40%.
SUA - 35%
Japonia - 10%
CSI - 12%.

Efectul freonului aproape de suprafaţă este practic absent, aici el este un gaz inert. Când evaporându-se, ajunge la stratul de ozon, devine un gaz atomic sub influenţa radiaţiei solare în formă de radiaţii ultraviolete, şi apoi reacţionează cu ozon. Monoxid de clor şi oxigen molecular, obţinuţi în cursul reacţiei nu îndeplinesc rolul de absorbanţi ai luminii ultraviolete, şi ajunge până la Pământ.

Oamenii ştiu de demult despre existenţa “gaurelor de ozon” şi deocamdată este greu de spus ceva concret referitor la originea lor, dar la sigur că, de exemplu, în Antarctica nu numai e mai puţin ozon în atmosferă, ci şi concentraţiile clorului monoxid sunt de sute de ori mai mari decât cele normale.

Ce se întreprinde

Dezbaterile, privind oxigen şi, în special, ozon, continuă. Până în prezent, realizările umanităţii includ semnarea unui rând de protocoale: Cel de la Convenţia de la Viena din 1985 privind protecţia stratului de ozon de către ţările producătoare de freon până la Acordul recent de la Kyoto în 2009. Acest ultim acord internaţional, semnat de 181 de ţări din lume, care reprezintă peste 61% din toate emisiile din lume.

În ceea ce priveşte măsurile necesare pentru a păstra atmosfera şi stratul de ozon, în special, se poate spune că, în mod activ, se duce activitatea pentru a reduce emisiile de freon în atmosferă (eliminarea deşeurilor de freon utilizate, înlocuirea freonului cu aerul comprimat în recipiente cu aerosoli, etc.). Pe de altă parte, se desfăşoară numeroase campanii pentru a salva păduri şi a preveni poluarea oceanelor, care au obţinut deja un statut internaţional.