Příběh ozonové díry je o schopnostech lidstva. Teď ho jen napodobit

„Nebezpečí září z oblohy. Chemické látky vyrobené člověkem náš štít pojídají mnohem rychleji, než jakýkoli vědec předpokládal.“

Tak zní úryvek z článku časopisu Time z února 1992. Významný americký týdeník ještě volil poměrně mírná slova. V časopise Newsweek padlo i přirovnání k „AIDS padajícímu z nebe“. Obě média každopádně shodně varovala před hrozbou, která v tu dobu strašila celou planetu - dramatickým úbytkem stratosférického ozonu.

Vědci o problému hovořili již od 70. let, ale byl to přelomový výzkum týmu kolem britského geofyzika Joea Farmana z univerzity v Cambridge z roku 1985, který světu otevřel oči. Vědci ve studii popsali účinky řady chemických látek, které vytvořily masivní ozonovou díru nad Antarktidou. Kvůli ní na povrch Země pronikalo obrovské množství škodlivého ultrafialového záření ze Slunce, které má potenciálně velmi závažné dopady na takřka všechny environmentální cykly na planetě.

V dalších letech různé výzkumné ústavy a instituce publikovaly další studie s novými důkazy o závažnosti problému, který se zdaleka netýkal jen jižního pólu. Velmi rychle se přidala velká světová média a zanedlouho na ekologickou krizi zareagovali i politici.

Snad nejhlasitější ze všech světových lídrů tehdy byla britská ministerská předsedkyně Margaret Thatcherová. Do ikony konzervativní politiky přezdívané Železná lady by to možná řekl málokdo, ovšem z boje za záchranu ozonové vrstvy udělala jedno z hlavních témat sklonku své politické kariéry.

„Environmentální výzva, které čelí celý svět, vyžaduje odpovídající reakci celého světa. Ovlivní každou zemi a nikdo se jí nemůže vyhnout,“ řekla v listopadu 1989 v projevu před Valným shromážděním OSN v New Yorku. „Měli bychom prostřednictvím této velké organizace a jejích agentur usilovat o uzavření celosvětových dohod o způsobech, jak čelit dopadům klimatických změn, ztenčování ozonové vrstvy a ztrátě vzácných druhů,“ pokračovala.

Její apel byl správný - a co se klimatických změn a ztráty druhové rozmanitosti týká, mohli bychom jej opakovat i o 36 let později - nicméně v oblasti ozonové vrstvy světové společenství hlavní kroky učinilo již dříve.

Už 16. září 1987 přijalo Montrealský protokol, k němuž k dnešnímu dni přistoupily všechny členské státy OSN. Vzhledem ke zpoždění účinků chemických látek se výsledky nedostavily okamžitě, a ještě v 90. letech tak byla média plná alarmujících zpráv, nicméně při zpětném hodnocení odborníci nešetří chválou. Dohoda se postupem času ukázala jako jedna z nejlepších, ne-li vůbec nejlepší, environmentálních smluv vůbec. Ztrátu stratosférického ozonu - největšího ekologického strašáka své doby - se díky ní podařilo zkrotit.

Je to v podstatě fantastický příběh o možnostech a schopnostech světového společenství - v 80. letech navíc podobně rozděleného, jako je to dnešní. Nabízí se tak otázka: proč to nejde i v případě dalších strašáků, jako je změna klimatu, znečištění nebo ztráta biodiverzity?

16. září, tedy výročí podpisu Montrealského protokolu, OSN vyhlásila mezinárodním dnem ochrany ozonové vrstvy. Připomeňme si tedy nejdřív, o co vůbec jde.

Molekuly ozonu jsou složené ze tří atomů kyslíku (O3). V zemské stratosféře tvoří soustavnou vrstvu, kterou je však velmi snadné narušit. Hlavními příčinami úbytku ozonu a vzniku ozonové díry jsou průmyslově vyráběné chemikálie, zejména chlorfluoruhlovodíky (CFC, jejichž podmnožinou jsou freony), halony, ethylchloroform, methylbromid a další. Legislativa používá souhrnné označení „látky poškozující ozonovou vrstvu“.

Tyto sloučeniny se přibližně od 30. let minulého století postupně více a více používaly v nejrůznějších odvětvích - v chladících a klimatických zařízeních, aerosolových sprejích, hasicích přístrojích, čisticích prostředcích či rozpouštědlech. Jde o vysoce inertní látky. To znamená, že s ničím nereagují. Pro průmyslové využití to je skvělá vlastnost, méně tak už pro životní prostředí. V důsledku toho se totiž hromadí v atmosféře a nakonec končí ve stratosféře, kde se mohou vlivem slunečního záření rozkládat a uvolňovat vysoce reaktivní atomy z halogenové skupiny. Ty zahajují nekonečný cyklus rozkladu ozonu na molekuly kyslíku (O2).

Přirozený štít planety se tak rozpadá. Jednoduchý plyn hraje ve fungování zemských ekosystémů velmi významnou roli, planetu totiž chrání před ultrafialovým (UV) zářením ze Slunce. To na Zemi dopadá ve třech různých podobách: podle jejich vlnové délky a z hlediska biologických účinků rozlišujeme záření UV-A, UV-B a UV-C.

Asi 99 procent UV záření, které dopadne na zemský povrch, je ze spektrální oblasti UV-A, kterou obecně považujeme za bezpečnou, ačkoli dlouhodobé vystavování se nedoporučuje. Záření UV-C je sice vysoce nebezpečné, ale pohltí se v atmosféře díky absorbci na molekulách kyslíku. Problematické je tak záření UV-B. Jej totiž zachycuje právě ozonová vrstva. Pokud v ní však vznikne díra, záření proniká na zemský povrch.

Účinky UV-B jsou škodlivé v mnoha ohledech. U člověka proniká do svrchních vrstev kůže, kde poškozuje DNA buněk, což vede k mutacím a významně zvyšuje riziko vzniku rakoviny kůže, zejména melanomu. Už krátkodobé nadměrné vystavení způsobuje spáleniny, urychluje stárnutí pokožky a oslabuje imunitní systém. Negativně působí také na oči – dlouhodobá expozice UV-B přispívá ke vzniku šedého zákalu a dalších degenerativních změn.

Data z USA dokazují, že incidence melanomu se v poslední třetině minulého století, kdy ozonu ubývalo nejrapidněji, zvýšila z 6,8 případů na 100 000 lidí v roce 1973 na 13,6 případů v roce 1987. Nárůst byl patrný zejména u obyvatelů bílé barvy pleti. Za oběma statistikami nelze hledat přímou příčinnou souvislost, nicméně data podle odborníků zcela jistě korelují.

Potvrzují to ostatně i dnešní výzkumy. Program OSN pro životní prostředí uvádí, že mezinárodní opatření na obnovu ozonové vrstvy ochránila před rakovinou miliony lidí. „Bez této smlouvy by se do roku 2050 ozonová vrstva ztenčila desetkrát více než v současné době, což by vedlo k milionům dalších případů melanomu, jiných druhů rakoviny a šedého zákalu. Odhaduje se například, že Montrealský protokol do roku 2030 zachrání ročně přibližně dva miliony lidí před rakovinou kůže,“ hodnotí instituce OSN se sídlem v Nairobi.

Ač byly dopady na člověka hlavním varovným signálem a spouštěčem reakce světového společenství, netýkaly se jen jeho. Záření ve spektru UV-B narušuje fotosyntézu rostlin, poškozuje citlivé plodiny a snižuje zemědělské výnosy. V ekosystémech ovlivňuje i vodní organismy, především plankton, který stojí na začátku potravních řetězců. To může vést k širším ekologickým důsledkům, jako je narušení stability celých ekosystémů.

Vedle toho jsou látky poškozující ozonovou vrstvu země velmi silnými skleníkovými plyny - až tisíckrát silnějšími než oxid uhličitý (CO₂) -, a tedy rapidně přispívají ke globálnímu oteplování a změně klimatu.

Vědci strávili desítky let studiem Montrealského protokolu a toho, jak a proč fungoval. Část odpovědi spočívá v jeho struktuře. Dohoda je organizována kolem strategie, která je ve veřejné politice vzácná: začít pozvolna, učit se praxí, získat důvěru zúčastněných stran a poté postupně rozšiřovat. To je doplněno pravidelnými vědeckými a technologickými hodnoceními, která byla ústředním bodem diskusí, jak nejlépe postupně omezit a poté zcela odstranit látky poškozující ozonovou vrstvu.

Emise jednotlivých plynů se tak snižovala pouze pozvolna, o to však efektivněji. Vrcholu jsme dosáhli na přelomu 80. a 90. let, kdy spotřeba látek přesáhla 1,6 milionu tun ODP (ozone depletion potential). Tato jednotka označuje množství emitovaného plynu vynásobené koeficientem jeho schopnosti poškodit ozonovou vrstvu.

Protokol tyto látky nejdříve nahradil hydrofluoruhlovodíky (HFC), které jsou příbuzné CFC, ovšem bez negativních účinků na stratosférický ozon. Posléze vědci upozornili na jejich skleníkový efekt, a tak je protokol nahradil dalšími alternativami. To jen dokazuje správné nastavení systému postupných vědeckých hodnocení.

Dalším prvkem je solidarita. Země s vysokými příjmy šly příkladem v podstatě okamžitě a přijaly rychlá a smysluplná opatření, která zahrnovala zapojení průmyslu. Poskytly také finanční pomoc zemím s nízkými a středními příjmy, aby i ony mohly postupně vyřadit problematické chemikálie. Protokol má systém dodržování, prostřednictvím kterého vlády navzájem sledují výsledky a věnují pozornost každé zemi, která neplní závazky. Výsledkem je funkční globální partnerství založené na výzkumu, důvěře a zkušenostech.

Dopady kroků lze již nyní pozorovat. Nejlépe se to ukazuje na obloze nad Antarktidou, kde je díky chladnému vzduchu ozonová díra nejvýraznější a také nejstálejší. Přibližně na přelomu tisíciletí se úbytek ozonu podařilo zastavit a ozonová díra se tak již více nezvětšuje - dochází pouze k meziročním výkyvům, které však souvisí s aktuální podnební situací v daném roce a nejde o nic neobvyklého. Dlouhodobě se ozonová vrstva dokonce zaceluje.

Neznamená to, že máme vyhráno. Vědci věří, že v tuto chvíli jsme zhruba v polovině cesty k obnovení původního stavu, k němuž tak dojde zhruba za dalších 40 let. Například americká NASA zacelení ozonové vrstvy nad Antarktidou predikuje do roku 2066.

Navíc i dnes se objevují nové výzvy.

V posledních letech například prudce stoupnul počet letů do vesmíru - zejména kvůli komerčním letům, ale i začínajícímu vesmírnému závodu mezi Spojenými státy a Čínou. Soukromé kosmické společnosti se sice brání tvrzením ekologů o ohromném množství vypouštěných sazí, nicméně lety do vyšších pater atmosféry vypouštějí vodní páru, která ve stratosféře působí jako silný skleníkový plyn a vytváří podmínky pro rychlejší rozklad ozonu.

Podobně ke ztrátě ozonu přispívají i stále častější masivní požáry. Ty vytvářejí pyrokumulové mraky, které vynesly do stratosféry aerosoly síry – silné plyny poškozující ozonovou vrstvu. Výzkumníci z University of Exeter tak např. ve studii z roku 2022 uvedli, že extrémní australské požáry v letech 2019–2020 sehrály významnou roli v prodloužení životnosti antarktické ozonové díry.

Přesto si můžeme říct, že v oblasti ozonu jsme odvedli slušnou práci. V hodnocení devíti tzv. planetárních hranic jde o naši vůbec nejúspěšnější environmentální oblast a o jednu z pouhých dvou oblastí, které jsme jako lidstvo zatím stále nepřekročili. Naposledy letos na jaře vědci přinesli důkazy o překročení únosné meze v oblasti okyselení světových oceánů.

Opatření v jiných oblastech se totiž nevyvíjela stejným způsobem. Vezměme si například změnu klimatu způsobenou zejména emisemi oxidu uhličitého. Jejich snižování začalo pozvolna na základě vědeckých hodnocení Mezivládního panelu pro změnu klimatu.

Ačkoli měly vysokopříjmové země, které jsou zodpovědné za většinu historických emisí, převzít vedoucí úlohu při snižování emisí, reagovaly pomalu. Kromě toho podpora, kterou se zavázaly poskytnout zemím s nízkými a středními příjmy na rozvoj jejich ekonomik čistým a udržitelným způsobem, byla - a stále je - hluboko pod úrovní, která je zapotřebí.

A pokud jde o přijetí konsenzu výzkumu, fosilní palivový průmysl se ukázal jako obzvláště odolný. Podle řady zjištění (třeba této studie Harvardu) se mnoho let podílel na organizované kampani zaměřené na podkopávání a napadání klimatické vědy a nutnosti opatření v oblasti klimatu. Ani politická akce dnes navíc není zrovna silná a naopak funguje vlivné antiklimatické hnutí, kam se řadí celá řada politiků v čele se současným americkým prezidentem Donaldem Trumpem. Po jeho nástupu do Bílého domu na začátku letošního roku USA opět odstoupily od Pařížské klimatické dohody z roku 2015.

Ta přitom naznačuje jisté zárodky řešení. Vybízí země, aby dělaly, co mohou, a zároveň postupně zvyšovaly své ambice. Financování opatření v oblasti klimatu pro země s nízkými a středními příjmy roste, i když pomalu. Očekává se, že globální emise brzy dosáhnou svého vrcholu a využívání obnovitelných zdrojů energie celosvětově raketově roste. To vše jsou známky pokroku.

Nutné je také uznat, že řešení problému mizející ozonové vrstvy bylo nepochybně snazší než u změny klimatu nebo i jiných environmentálních problémů. Které látky jsou nejškodlivější a jak je eliminovat, vědecká obec věděla dokonce ještě dříve, než první studie odkryla samotný rozsah úbytku ozonu. Látky poškozující ozonovou vrstvu měly relativně úzké spektrum použití a chemický průmysl obratem navrhnul šetrnější alternativy.

Naopak fosilní paliva - jejichž spalováním dochází k uvolňování CO₂, a v konečném důsledku tak ke změně klimatu - jsou velkoobjemové, nízkonákladové produkty, které jsou základem světové ekonomiky již od průmyslové revoluce.

Přesto lze hledat oblasti, v nichž by najít řešení nebylo zdaleka tak náročné. Vědci třeba upozorňují na látky PFAS (per- a polyfluoroalkylové látky), jimž se pro jejich odolnost vůči teplu, vodě i mastnotě přezdívá „věčné chemikálie“. Patří sem tisíce různých sloučenin, používaných v nepřilnavém nádobí, zpomalovačích hoření nebo obalech na potraviny. Podobně jako u látek poškozujících ozonovou vrstvu nejde o naprosto nezastupitelné produkty.

Jejich účinky ovšem nejsou vidět tak snadno - v organismech se hromadí a negativní účinky se projevují až později.

Na to konto je i politická reakce mnohem pomalejší. Chemické znečištění je odstaveno na druhou kolej. OSN v roce 2023 sice přijala Globální rámec pro chemické látky, nicméně ta v tuto chvíli postrádá reálné mechanismy, které by mohly vést k celosvětové změně. Regulace tak vesměs probíhá pouze v nejvyspělejších oblastech světa a ani ta není úplně vhodná - vědci volají po regulaci celých skupin rizikových látek, nikoli jen po postupném omezování jednotlivých variant.

Montrealský protokol přitom nabízí důležité ponaučení. Mezinárodní smlouvy potřebují uznat zásadní roli vědy pro řešení svých cílů. Ještě důležitější však je ke všem environmentálním problémům přistupovat jako k ohrožení všech obyvatel této planety bez rozdílu.

Montrealský protokol ukázal, že i v rozděleném světě je to možné.