Недавнее увеличение содержания нерегулируемого озоноразрушающего вещества может задержать восстановление уровней антарктического озона на 5-30 лет, в зависимости от сценариев выбросов.
Выводы, опубликованные в Nature Communications, предполагают, что ранее игнорировавшееся химическое вещество под названием дихлорметан теперь может способствовать разрушению озонового слоя, и на него следует обратить внимание, чтобы улучшить прогнозы содержания озона в будущем.
Долгоживущие соединения хлора, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), привели к истощению стратосферного озонового слоя в 1980-х годах, что наиболее резко наблюдалось в Антарктике.
После принятия Монреальского протокола ООН в 1987 году, который регулировал выбросы озоноразрушающих веществ, стратосферный озон начал восстанавливаться и, по прогнозам, вернется к уровням до 1980 года во второй половине этого века.
Озоновая дыра в Антарктике, как ожидается, полностью восстановится где-то между 2046 и 2057 годами.
Однако атмосферные концентрации дихлорметана - недолговечного озоноразрушающего вещества, не регулируемого Монреальским протоколом - в последние годы выросли и могут способствовать потере озона.
Ведущий автор исследования доктор Райан Хоссаини из Ланкастерского экологического центра в Ланкастерском университете сказал: «Дихлорметан - это искусственное озоноразрушающее химическое вещество, которое имеет ряд промышленных применений. В отличие от ХФУ и подобных долгоживущих газов, которые в большей степени ответственны за разрушение озонового слоя, дихлорметан имеет короткое время жизни в атмосфере, поэтому Монреальский протокол не регулирует его использование. Несмотря на это, увеличение производства привело к быстрому увеличению его концентрации в атмосфере за последнее десятилетие.
Хотя истощение озона из-за дихлорметана в настоящее время довольно скромное, неясно, как количество этого газа в атмосфере изменится в будущем. Наши результаты показывают, что продолжающийся устойчивый рост его концентрации может существенно задержать восстановление озоновый слой, что компенсирует некоторые будущие преимущества Монреальского протокола».
Доктор Райан Хоссаини из Ланкастерского университета и его коллеги используют моделирование с глобальной моделью переноса химических веществ для изучения чувствительности будущих уровней хлора и озона в стратосфере к устойчивому росту дихлорметана. Также были проанализированы измерения содержания дихлорметана в атмосфере за последние два десятилетия, предоставленные учеными из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) США.
Соавтор исследования доктор Стивен Монцка из NOAA добавил: «Увеличение содержания дихлорметана, наблюдаемое в результате наших измерений, поразительно и неожиданно; концентрации медленно снижались в конце 1990-х годов, но с начала 2000-х годов они увеличились примерно на в два раза на сайтах по всему миру."
«Неизвестно, что движет этим ростом. Однако это может быть связано с более широким использованием этого химического вещества в качестве растворителя вместо других долгоживущих химических веществ (например, ХФУ и ГХФУ), которые были выведены из употребления, или от использования в качестве сырья для производства других химикатов».
Их прогнозы показывают, что продолжающееся увеличение дихлорметана со средней тенденцией, наблюдаемой с 2004 по 2014 год, задержит восстановление озона над Антарктидой на 30 лет. Если концентрации дихлорметана останутся на нынешнем уровне, задержка с восстановлением составит всего 5 лет. Хотя будущая траектория дихлорметана не определена, без каких-либо правил по выбросам, вполне вероятно, что концентрации будут находиться где-то между представленными здесь диапазонами.
Соавтор исследования профессор Мартин Чипперфилд из Школы Земли и окружающей среды Университета Лидса сказал: «Нам необходимо продолжить мониторинг содержания этого газа в атмосфере и определить его источники. Срок восстановления озонового слоя от воздействия фреонов все еще идет по плану, но присутствие растущего количества дихлорметана добавит некоторую неопределенность в наши будущие прогнозы озона и климата».
Озоновый слой защищает поверхность Земли от определенных длин волн вредного солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения, которое в противном случае было бы вредным для здоровья человека, животных и растений. Озон также поглощает земное инфракрасное (ИК) излучение, и изменение его содержания может влиять на климат.
Что касается более широких последствий результатов и прогнозов, д-р Хоссаини сказал: «Озон является важным климатическим газом, и изменения его содержания, в том числе из-за растущего влияния дихлорметана, могут иметь значение для уточнения будущих климатических прогнозов.
"Мы должны помнить о растущей угрозе стратосферному озону, создаваемой дихлорметаном и подобными химическими веществами, не подпадающими под действие Монреальского протокола. Предстоит проделать большую работу, чтобы лучше понять и количественно определить их основные источники в атмосфере."