Άρθρο του Ηλία Φουντουλάκη, καθηγητή Φυσικής *
Η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία αποτελεί περίπου το 8% της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον Ήλιο. Αποτελείται από την υπεριώδη-Γ (UV-C), την υπεριώδη-Β (UV-B) και την υπεριώδη-Α (UV-A) ακτινοβολία. Στο σύνολό της η ιδιαίτερα επιβλαβής UV-C, και το μεγαλύτερο μέρος της UV-B ακτινοβολίας, απορροφόνται στην ατμόσφαιρα, και τελικά μόνο ένα μικρό ποσοστό της UV-B ακτινοβολίας φτάνει στο έδαφος. Η απορρόφηση της UV-A από το όζον είναι πολύ ασθενής με αποτέλεσμα να φτάνει τελικά στο έδαφος ένα σημαντικό ποσοστό της.
Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980 η αραίωση του στρώματος του όζοντος, που εντοπίστηκε αρχικά στην Ανταρκτική και στη συνέχεια στην Αρκτική και πάνω από τις περιοχές των μέσων πλατών του Βόρειου και του Νότιου Ημισφαιρίου, προκάλεσε παγκόσμια ανησυχία. Η αραίωση, που οφείλονταν κυρίως σε ανθρωπογενείς εκπομπές υδροχλωρανθράκων (CFCs), αν συνεχίζονταν, θα επέτρεπε να αυξηθούν σημαντικά τα επίπεδα της UV-B ακτινοβολίας στην επιφάνεια της Γης, με έντονα αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία, τόσο των ανθρώπων όσο και άλλων έμβιων οργανισμών. Το 1987 υπογράφηκε το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, το οποίο σταδιακά εφαρμόστηκε από περισσότερες από 200 χώρες σε όλο τον κόσμο, και περιόρισε δραστικά τις εκπομπές των CFCs. Η εφαρμογή του αποτελεί μία από τις ποιο επιτυχημένες ιστορίες διεθνούς συνεργασίας και σήμερα, η επιστημονική κοινότητα επιβεβαιώνει ότι περαιτέρω αραίωση έχει αποφευχθεί και τα πρώτα σημάδια ανάκαμψης του όζοντος στη στρατόσφαιρα είναι ορατά. Παρόλα αυτά, παράγοντες όπως τα νέφη, τα αιωρούμενα σωματίδια στην ατμόσφαιρα, μεταβολές στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία που επηρεάζουν το όζον, και η ικανότητα της γήινης επιφάνειας να ανακλά την ακτινοβολία, μεταβάλλονται εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής και αναμένεται να οδηγήσουν τις επόμενες δεκαετίες σε μεταβολές των επιπέδων της υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνει στο έδαφος (Σχήμα 1). Η εκτίμηση του μεγέθους και της κατεύθυνσης των μεταβολών είναι αβέβαια, ως συνέπεια των αβεβαιοτήτων που σχετίζονται με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
Σχήμα 1. Αναπαράσταση των αλληλεπιδράσεων των αλλαγών των αερίων του θερμοκηπίου (GHGs) και των ουσιών που καταστρέφουν το όζον (ODSs) στο κλίμα και την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία Β (UV-B) στην επιφάνεια της Γης (πηγή: Bais et al., 2019).
Η συζήτηση σχετικά με την αραίωση του στρώματος του όζοντος τα προηγούμενα χρόνια ανέδειξε κυρίως τις αρνητικές επιπτώσεις της υπερβολικής έκθεσης στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Η υπερβολική έκθεση στη UV-B ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα στο ανθρώπινο δέρμα, και συνδέεται με αυξημένες πιθανότητες ανάπτυξης καρκίνου του δέρματος (πρώτη αιτία παγκοσμίως για το μη μελανωματικό καρκίνο του δέρματος) και την εμφάνιση καταρράκτη. Παρόλα αυτά δεν πρέπει να παραβλέπουμε ότι η έκθεση στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία μας είναι ταυτόχρονα απαραίτητη. Ένας βασικός λόγος είναι ότι χρειάζεται για το σχηματισμό της βιταμίνης D στο ανθρώπινο δέρμα. Χαμηλά επίπεδα βιταμίνης D συνδέονται με ασθενές ανοσοποιητικό σύστημα και αρκετά προβλήματα υγείας. Επιπρόσθετα, η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία ενισχύει την έκκριση ενδορφινών και συμβάλει στην καλύτερη ψυχική υγεία, ενώ βοηθά στην αντιμετώπιση διάφορων ασθενειών (π.χ., ψωρίαση).
Το ζητούμενο λοιπόν είναι η έκθεση στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία να γίνεται με τρόπο τέτοιο ώστε να αποκομίζουμε τα μέγιστα δυνατά οφέλη και να αποφεύγουμε τους κινδύνους. Είναι ενδιαφέρον ότι ο σύγχρονος τρόπος ζωής φαίνεται να ευθύνεται για χαμηλά επίπεδα βιταμίνης D σε μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού, ακόμα και στις ηλιόλουστες Μεσογειακές χώρες. Παράλληλα, η συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του δέρματος κατά κανόνα είτε αυξάνεται είτε παραμένει σταθερή στις χώρες του Δυτικού κόσμου κατά τις τελευταίες δεκαετίες. Γενικεύοντας μπορούμε να πούμε ότι πρέπει να επιδιώκεται η έκθεση σε χαμηλότερης έντασης ακτινοβολία όσο το δυνατόν συχνότερα και να αποφεύγεται η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλής έντασης ακτινοβολία. Με ποιο απλά λόγια, το καλοκαίρι πρέπει να αποφεύγεται κατά το δυνατόν η έκθεση κατά τις μεσημεριανές ώρες, και να γίνεται χρήση αντιηλιακού, καπέλου και γυαλιών ηλίου όταν είναι απαραίτητο. Η έκθεση κατά τι πρωινές και μεσημεριανές ώρες, αν είναι δυνατόν και καθημερινά, μπορεί να είναι ευεργετική. Ο καθορισμός των συνθηκών που προσδιορίζουν το βέλτιστο χρόνο έκθεσης είναι δύσκολος, καθώς αυτός εξαρτάται τόσο από τα επίπεδα της ακτινοβολίας όσο και από άλλους παράγοντες, με κυριότερο τον τύπο του δέρματος του ατόμου που εκτίθεται στην ακτινοβολία.
Βιβλιογραφικές πηγές:
Bais, A. F., Bernhard, G., McKenzie, R. L., Aucamp, P. J., Young, P. J., Ilyas, M., Jöckel, P., and Deushi, M.: Ozone–climate interactions and effects on solar ultraviolet radiation, Photochem. Photobiol. Sci., https://doi.org/10.1039/C8PP90059K, 2019
Bernhard, G.H., Bais, A.F., Aucamp, P.J. et al. Stratospheric ozone, UV radiation, and climate interactions. Photochem Photobiol Sci, https://doi.org/10.1007/s43630-023-00371-y, 2023
Leiter, U., Keim, U., Garbe, C.: Epidemiology of Skin Cancer: Update 2019. In: Reichrath, J. (eds) Sunlight, Vitamin D and Skin Cancer. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol 1268. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-46227-7_6, 2020
World Meteorological Organization (WMO). Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2022, GAW Report No. 278, 509 pp.; WMO: Geneva, 2022.
Zerefos, C., Fountoulakis, I., Eleftheratos, K., and Kazantzidis, A.: The long-term variability of human health related solar ultraviolet-B radiation doses from the 1980s to the end of 21st century, Physiological Reviews, 103:3, 1789-1826, https://doi.org/10.1152/physrev.00031.2022, 2023.
*Ο Ηλίας Φουντουλάκης (ΗΦ) σπούδασε στο Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ), απ’ όπου πήρε το πτυχίο του το 2008. Πήρε το μεταπτυχιακό του τίτλο σπουδών στη Φυσική Περιβάλλοντος το 2011 και το διδακτορικό του στην Ατμοσφαιρική Φυσική το 2016, και τα δύο από το ΑΠΘ. Τα κύρια ερευνητικά του ενδιαφέροντα είναι:
- Υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία και στρατοσφαιρικό όζον
- Μέθοδοι επίγειας τηλεπισκόπησης για μετρήσεις της ηλιακής ακτινοβολίας και της ατμοσφαιρικής σύστασης
- Ολική ηλιακή ακτινοβολία και ηλιακή ενέργεια
- Ιδιότητες και επιδράσεις στο κλίμα των αιωρούμενων σωματιδίων
με Αριθμό Μητρώου 12691
