Emisi roket dan polutan masuk kembali mengancam akan menunda pemulihan ozon, tetapi tindakan terkoordinasi dan propulsi yang lebih bersih dapat mencegah kerusakan jangka panjang.

Peningkatan tajam dalam peluncuran roket global dapat menghambat pemulihan lapisan ozon, memperingatkan Sandro Vattioni. Meskipun risikonya diremehkan, ia mencatat bahwa itu dapat dikurangi melalui langkah -langkah proaktif dan terkoordinasi.

Dalam beberapa tahun terakhir, perluasan rasi bintang satelit di orbit tanah rendah telah mengubah langit malam, didorong oleh pertumbuhan yang cepat dari industri luar angkasa. Kemajuan ini menciptakan peluang besar tetapi juga menimbulkan tantangan lingkungan. Polutan yang dilepaskan selama peluncuran roket dan dari puing-puing yang terbakar selama entri kembali menumpuk di atmosfer tengah, di mana mereka dapat merusak lapisan ozon-perisai bumi terhadap radiasi ultraviolet yang berbahaya. Para ilmuwan baru mulai menilai sepenuhnya skala ancaman ini.

Investigasi tentang bagaimana emisi roket mempengaruhi ozon dimulai lebih dari tiga dekade lalu, tetapi selama bertahun -tahun dampaknya dianggap minimal. Karena frekuensi peluncuran terus meningkat, pandangan ini bergeser. Pada tahun 2019, hanya 97 peluncuran orbital yang dicatat di seluruh dunia, tetapi pada tahun 2024 angkanya telah naik menjadi 258, dengan proyeksi menunjuk pada pertumbuhan yang terus -menerus.

Kekhawatiran yang telah lama dibesarkan

Tidak seperti polutan di permukaan tanah, emisi dari roket dan satelit yang masuk kembali dapat bertahan di atmosfer tengah dan atas hingga 100 kali lebih lama, karena proses pemindahan seperti curah hujan tidak terjadi pada ketinggian tersebut. Sementara sebagian besar peluncuran terjadi di belahan bumi utara, sirkulasi atmosfer akhirnya mendistribusikan polutan secara global.

Untuk menyelidiki efek jangka panjang, para peneliti dari ETH Zurich dan Observatorium Meteorologi Fisik di Davos (PMOD/WRC), bekerja sama dengan tim internasional Laura Revell di University of Canterbury, menggunakan model kimia-iklim untuk mensimulasikan bagaimana emisi di masa depan dapat memengaruhi lapisan ozon pada tahun 2030.

Dalam skenario pertumbuhan tinggi dengan 2.040 peluncuran tahunan pada tahun 2030-kira-kira delapan kali total 2024-model ini memprediksi bahwa ketebalan ozon rata-rata global akan berkurang hampir 0,3%. Kerugian musiman dapat mencapai sebanyak 4% dari Antartika, di mana lubang ozon terus muncul kembali setiap musim semi.

Sementara pengurangan ini mungkin tampak kecil, konteksnya sangat penting. Lapisan ozon masih pulih dari penipisan sebelumnya yang disebabkan oleh klorofluorokarbon berumur panjang (CFCS), yang dilarang di bawah protokol Montreal 1989. Bahkan hari ini, ketebalan ozon global tetap sekitar 2% di bawah tingkat pra-industri, dan pemulihan penuh tidak diperkirakan sampai sekitar tahun 2066. Studi ini menunjukkan bahwa emisi roket yang tidak terkendali-yang saat ini tetap tidak diatur-dapat mendorong garis waktu ini kembali beberapa tahun atau bahkan dekade, tergantung pada seberapa cepat industri ruang berkembang.

Dengan roket juga, pilihan bahan bakar penting

Kontributor utama penipisan ozon dari emisi roket adalah gaseous klorin dan partikel jelaga. Klorin secara katalitik menghancurkan molekul ozon, sedangkan partikel jelaga menghangatkan atmosfer tengah, mempercepat reaksi kimia yang mengalami ozon.

Sementara sebagian besar propelan roket memancarkan jelaga, emisi klorin terutama berasal dari motor roket padat. Saat ini, satu -satunya sistem propulsi yang memiliki efek yang dapat diabaikan pada lapisan ozon adalah yang menggunakan bahan bakar kriogenik seperti oksigen cair dan hidrogen. Namun, karena kompleksitas teknologi menangani bahan bakar kriogenik, hanya sekitar 6% peluncuran roket yang saat ini menggunakan teknologi ini.

Efek masuk kembali masih belum pasti

Kami ingin menyebutkan bahwa penelitian kami hanya menganggap emisi yang dilepaskan dari roket selama pendakian ke luar angkasa. Tapi ini hanya bagian dari gambar. Sebagian besar satelit di orbit Bumi rendah memasuki kembali atmosfer di akhir kehidupan operasional mereka, terbakar dalam proses.

Proses ini menghasilkan polutan tambahan, termasuk berbagai partikel logam dan nitrogen oksida, karena panas intens yang dihasilkan saat masuk kembali. Sementara nitrogen oksida diketahui menghabiskan ozon secara katalitik, partikel logam dapat berkontribusi untuk membentuk awan stratosfer polar atau berfungsi sebagai permukaan reaksi itu sendiri, yang keduanya dapat mengintensifkan kehilangan ozon.

Efek masuk kembali ini masih kurang dipahami dan belum dimasukkan ke dalam sebagian besar model atmosfer. Dari sudut pandang kami, jelas bahwa dengan meningkatnya rasi bintang satelit, emisi masuk kembali akan menjadi lebih sering, dan dampak total pada lapisan ozon cenderung bahkan lebih tinggi dari perkiraan saat ini. Sains dipanggil untuk mengisi celah -celah ini dalam pemahaman kita.

Diperlukan: tinjauan ke depan dan tindakan terkoordinasi

Tapi itu saja tidak akan cukup. Kabar baiknya: Kami percaya industri peluncuran yang menghindari efek kerusakan ozon sangat mungkin: memantau emisi roket, meminimalkan penggunaan klorin dan bahan bakar yang memproduksi jelaga, mempromosikan sistem propulsi alternatif, dan menerapkan peraturan yang diperlukan dan tepat adalah kunci untuk memastikan bahwa lapisan ozon melanjutkan pemulihannya. Ini akan mengambil upaya terkoordinasi antara ilmuwan, pembuat kebijakan, dan industri.

Protokol Montreal berhasil menunjukkan bahwa bahkan ancaman lingkungan skala planet dapat diatasi melalui kerja sama global. Ketika kita memasuki era baru aktivitas ruang angkasa, jenis pandangan ke depan yang sama dan koordinasi internasional akan diperlukan untuk menghindari efek berbahaya pada lapisan ozon – salah satu perisai alami paling vital di bumi.

Referensi: “Peluncuran roket yang dekat dapat memperlambat pemulihan ozon” oleh Laura E. Revell, Michele T. Bannister, Tyler FM Brown, Timofei Sukhodolov, Sandro Vattioni, John Dykema, David J. Frame, John Cater, Gabriel Chiodo dan Eugene Rozanov, 9 Juni 202, 9 Juni 202, Gabriel Chiodo, dan Eugene Rozanov, 9 Juni 202, 9 Juni 202, 9 Juni, 9 Juni 202, 9 Juni, 9 Juni 202, 9 Juni, 9 Juni 202, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, 9 Juni, Ilmu iklim dan atmosfer NPJ.
Dua: 10.1038/S41612-025-01098-6

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Saat lapisan ozon pulih, itu juga mengintensifkan pemanasan global. Para peneliti memperkirakan bahwa pada tahun 2050, ozon akan berada di belakang tepat di belakang karbon dioksida sebagai pendorong pemanasan, mengimbangi banyak manfaat dari melarang CFC.

Planet ini sekarang diharapkan memanas lebih dari yang diprediksi oleh para ilmuwan, dan alasan utama terletak pada perilaku ozon di masa depan. Gas ini melindungi kehidupan di Bumi dari radiasi ultraviolet berbahaya, namun juga bertindak sebagai gas rumah kaca dengan menjebak panas di atmosfer.

Larangan bahan kimia yang mengalami ozon seperti CFC telah memungkinkan lapisan pelindung untuk terus pulih. Tetapi para peneliti memperingatkan bahwa ketika rebound ini dikombinasikan dengan meningkatnya tingkat polusi udara, ozon dapat mendorong 40% lebih banyak pemanasan daripada perkiraan sebelumnya yang disarankan.

Mengukur dampak pemanasan ozon

Penelitian yang dipimpin oleh University of Reading menunjukkan bahwa antara 2015 dan 2050, ozon akan bertanggung jawab atas tambahan 0,27 watt per meter persegi (Wm⁻²) energi yang terperangkap. Pengukuran ini mengacu pada jumlah panas ekstra yang ditahan per meter persegi permukaan bumi. Pada pertengahan abad, ini akan membuat ozon menjadi penyebab terpenting kedua dari pemanasan, hanya di balik karbon dioksida (1,75 W m ⁻² pemanasan ekstra).

Profesor Bill Collins, yang memimpin penelitian, menjelaskan: “Negara -negara melakukan hal yang benar dengan terus melarang bahan kimia yang disebut CFC dan HCFC yang merusak lapisan ozon di atas Bumi. Namun, sementara ini membantu memperbaiki lapisan ozon pelindung, kami telah menemukan bahwa pemulihan di ozon ini akan menghangatkan planet ini lebih dari yang semula kami pikirkan.

“Polusi udara dari kendaraan, pabrik, dan pembangkit listrik juga menciptakan ozon di dekat tanah, menyebabkan masalah kesehatan dan menghangatkan planet ini.”

Mensimulasikan masa depan atmosfer

Penelitian, diterbitkan pada 21 Agustus di Kimia dan fisika atmosfermodel komputer bekas untuk mensimulasikan bagaimana atmosfer akan berubah pada pertengahan abad ini. Model mengikuti skenario dengan implementasi rendah kontrol polusi udara, tetapi dengan CFC dan HCFCs dihapus seperti yang diamanatkan oleh Montreal Protocol (1987).

Temuan menunjukkan bahwa menghentikan produksi CFC dan HCFC – dilakukan terutama untuk melindungi lapisan ozon – memberikan manfaat iklim yang lebih sedikit daripada yang dihitung sebelumnya. CFC dan HCFC adalah gas rumah kaca yang menghangatkan planet ini. Negara -negara melarang mereka untuk menyelamatkan lapisan ozon, mengharapkan ini juga akan membantu melawan perubahan iklim. Tetapi ketika lapisan ozon sembuh, itu menciptakan lebih banyak pemanasan yang membatalkan sebagian besar manfaat iklim dari menghilangkan CFC dan HCFC.

Pemanasan yang tak terhindarkan di depan

Negara -negara yang mengurangi polusi udara akan membatasi beberapa pembentukan ozon di dekat tanah. Namun, lapisan ozon akan terus memperbaiki dirinya selama beberapa dekade terlepas dari kebijakan kualitas udara, menciptakan pemanasan yang tak terhindarkan.

Melindungi lapisan ozon tetap penting untuk kesehatan manusia dan mencegah kanker kulit. Lapisan ozon melindungi bumi dari radiasi ultraviolet berbahaya yang dapat membahayakan manusia, hewan, dan tumbuhan. Namun, penelitian ini menunjukkan kebijakan iklim perlu diperbarui untuk memperhitungkan efek pemanasan ozon yang lebih besar.

Reference: “Climate forcing due to future ozone changes: an intercomparison of metrics and methods” by William J. Collins, Fiona M. O’Connor, Rachael E. Byrom, Øivind Hodnebrog, Patrick Jöckel, Mariano Mertens, Gunnar Myhre, Matthias Nützel, Dirk Olivié, Ragnhild Bieltvedt Skeie, Laura Stecher, Larry W. Horowitz, Vaishali Naik, Gregory Faluvegi, Ulas IM, Lee T. Murray, Drew Shindell, Kostas Tsigaridis, Nathan Luke Abraham dan James Keeble, 21 Agustus 2025, Kimia dan fisika atmosfer.
Dua: 10.5194/ACP-25-9031-2025

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.