Без глобального запрета ХФУ мы бы уже столкнулись с реальностью «выжженной земли», согласно исследователям, оценивающим влияние Монреальского протокола.
Их новые данные показывают, что критически важная способность планеты поглощать углерод из атмосферы могла бы сильно ухудшиться, что привело бы к резкому повышению глобальной температуры, если бы мы все еще использовали химические вещества, разрушающие озоновый слой, такие как фреоны..
Новое моделирование международной группы ученых из Великобритании, США и Новой Зеландии, опубликованное сегодня в журнале Nature, рисует драматическое видение выжженной планеты Земля без Монреальского протокола, то, что они называют «миром, которого избегают».«Это исследование устанавливает новую тесную связь между двумя основными экологическими проблемами - дырой в озоновом слое и глобальным потеплением.
Исследовательская группа под руководством ученого из Ланкастерского университета обнаружила, что если бы химические вещества, разрушающие озоновый слой, среди которых наиболее известными являются фреоны, не контролировались, то их постоянное и более широкое использование способствовало бы глобальному повышению температуры воздуха на дополнительно на 2,5°C к концу этого столетия.
Их результаты, изложенные в документе «Монреальский протокол защищает земной поглотитель углерода», показывают, что запрет ХФУ защитил климат двумя способами - сдерживая их парниковый эффект и, защищая озоновый слой, защищая растения от вредное увеличение ультрафиолетового излучения (УФ). Важно отметить, что это защитило способность растений поглощать и удерживать углекислый газ из атмосферы и, таким образом, предотвратило дальнейшее ускорение изменения климата.
Исследовательская группа разработала новую структуру моделирования, объединив данные об истощении озонового слоя, повреждении растений повышенным ультрафиолетовым излучением, углеродном цикле и изменении климата. Их новое моделирование показывает альтернативное будущее планеты, где использование ХФУ продолжает расти примерно на три процента в год.
Их моделирование показывает:
- Продолжающийся рост количества фреонов привел бы к разрушению озонового слоя во всем мире к 2040-м годам.
- К 2100 году над тропиками было бы на 60 процентов меньше озона. Это истощение над тропиками было бы хуже, чем когда-либо наблюдалось в дыре, образовавшейся над Антарктидой.
- К 2050 году сила ультрафиолетового излучения Солнца в средних широтах, куда входит большая часть Европы, включая Великобританию, США и Центральную Азию, будет сильнее, чем в нынешних тропиках.
Истощение озонового слоя привело бы к тому, что планета и ее растительность подверглись бы гораздо большему воздействию солнечного ультрафиолета.
Растения поглощают углекислый газ (CO2) посредством фотосинтеза, и исследования показали, что значительное увеличение УФ-излучения может ограничивать рост растений, повреждая их ткани и нарушая их способность к фотосинтезу.. Это означает, что растения поглощают меньше углерода.
Меньше углерода в растительности также приводит к тому, что меньше углерода задерживается в почве, что происходит с большим количеством растительного вещества после его смерти. Все это произошло бы в глобальном масштабе.
Модели исследователей показывают, что в мире без Монреальского протокола количество углерода, поглощаемого растениями, деревьями и почвой, резко падает за это столетие. Чем меньше углерода содержится в растениях и почве, тем больше его остается в атмосфере в виде CO2..
В целом к концу этого века без запрета Монреальского протокола ХФУ:
- В лесах, другой растительности и почве было бы на 580 миллиардов тонн меньше углерода.
- В атмосфере будет дополнительно 165-215 частей на миллион CO2, в зависимости от будущего сценария выбросов ископаемого топлива. По сравнению с сегодняшними 420 частями на миллион CO2 это на 40-50% больше.
- Огромное количество дополнительного CO2способствовало дополнительному потеплению на 0,8°C за счет парникового эффекта.
Вещества, разрушающие озоновый слой, такие как ХФУ, также являются мощными парниковыми газами, и предыдущие исследования показали, что их запрет предотвратил их вклад в глобальное потепление из-за их парникового эффекта. К концу этого столетия один только их парниковый эффект способствовал бы дополнительному глобальному потеплению на 1,7 °C. Это в дополнение к недавно подсчитанному потеплению на 0,8°C из-за дополнительного выброса CO2, который мог возникнуть в результате повреждения растительности, а это означает, что температура в целом повысилась бы на 2,5°C.
Д-р Пол Янг, ведущий автор из Ланкастерского университета, сказал: «Наши новые инструменты моделирования позволили нам исследовать выжженную Землю, которая могла бы возникнуть без запрета Монреальского протокола на вещества, разрушающие озоновый слой».
Мир, в котором эти химические вещества увеличивались и продолжали разрушать наш защитный озоновый слой, был бы катастрофическим для здоровья человека, а также для растительности. Повышенное ультрафиолетовое излучение значительно уменьшило бы способность растений поглощать углерод из атмосферы, что означало бы повышение уровня CO2 и усиление глобального потепления.
Наши исследования показывают, что успехи Монреальского протокола простираются не только на защиту человечества от повышенного ультрафиолетового излучения, но и на защиту способности растений и деревьев поглощать CO2 Хотя мы можем надеюсь, что мы никогда не достигли бы катастрофического мира, который мы смоделировали, это напоминает нам о важности продолжения защиты озонового слоя. Все еще существуют вполне мыслимые угрозы для него, такие как нерегулируемое использование ХФУ».
На планете уже наблюдается потепление на 1°C по сравнению с доиндустриальными температурами. Даже если бы нам каким-то образом удалось добиться нулевых выбросов CO2, дополнительное повышение на 2,5°C привело бы к повышению на 3,5°C. Это намного превышает повышение температуры на 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем, которое многие ученые считают наиболее глобальным повышением температуры, чтобы избежать некоторых из наиболее разрушительных последствий изменения климата.
Д-р Крис Хантингфорд из Центра экологии и гидрологии Великобритании сказал: «Этот анализ показывает замечательную связь через углеродный цикл между двумя глобальными экологическими проблемами - повреждением озонового слоя и глобальным потеплением».
Справочная информация
Озоновый слой является важным барьером, который защищает нас, фильтруя вредное солнечное ультрафиолетовое излучение. Когда в 1980-х годах над Антарктидой была обнаружена дыра в слое, это вызвало большую тревогу из-за вреда, который ультрафиолетовое излучение может нанести здоровью человека. через такие состояния, как рак кожи.
Монреальский протокол, подписанный в 1987 году, считается образцом экологической дипломатии. Согласившись на всемирный запрет на озоноразрушающие вещества, включая ХФУ, международные лидеры смогли сохранить озоновый слой планеты. Благодаря Монреальскому протоколу озоновый слой подвергается длительному процессу восстановления.
Спонсоры: Исследование проводилось при поддержке Совета по инженерным и физическим наукам, Совета по исследованиям в области окружающей среды, Ланкастерского университета, правительств Великобритании и Новой Зеландии, НАСА и Национального научного фонда США.
В исследовании принимают участие эксперты в области химии атмосферы, физики, ученые-растения и специалисты по моделированию земной поверхности из университетов Ланкастера и Эксетера, Центра экологии и гидрологии Великобритании, НАСА, Национального центра атмосферных исследований и Национального института по исследованию воды и атмосферы.