Tutkijat mittaavat otsonia tuhoavan kemikaalin nousua
Timelapse -kuva NOAA -sääpallosta, joka ajautuu etelänavan yli. Ilmapallossa oli instrumentteja ilmakehän otsonin mittaamiseen. Kuva kauttaNOAA.
Trikloorifluorimetaania-jota kutsutaan myös freon-11: ksi tai CFC-11: ksi-käytettiin aikoinaan laajalti muun muassa kylmäaineena, kunnes siitä tuli tunnetuksi otsonia tuhoava kemikaali. Itse asiassa se on toiseksi yleisin tunnettu otsonia tuhoava kemikaali. CFC tarkoittaakloorifluorihiilivetyja ryhmänä nämä ihmisen tekemät kemikaalit ovat täynnä esimerkiksi pahamaineista maapallon otsonikerroksen reikää, joka muodostuu vuosittain Etelämantereelle. TheMontrealin pöytäkirja, joka valmistui vuonna 1987, on kansainvälinen sopimus, joka on suunniteltu suojaamaan maapallon otsonikerrosta. Se vaati CFC-11: n kaltaisten aineiden käytön lopettamista kokonaan, joiden tuotannon oli määrä päättyä kokonaan vuoteen 2010 mennessä. Mutta NOAA: n tutkijoiden uusi analyysi pitkän aikavälin ilmakehän mittauksista osoittaa, että CFC-11-päästöt ovat jälleen kasvussa. NOAAsanoilisäys on:
… Todennäköisesti uudesta, ilmoittamattomasta tuotannosta tuntemattomasta lähteestä Itä -Aasiassa.
Thetutkimusraportti CFC-11: n noususta julkaistiin 16.5.2018 vertaisarvioidussa lehdessäLuonto. NOAA -tiedemiesStephen Montzka, tutkimuksen johtava kirjoittaja sanoi:
Nostamme lippua globaalille yhteisölle sanoaksemme: 'Näin tapahtuu, ja se vie meidät pois otsonikerroksen oikea -aikaisesta palautumisesta.' Tarvitaan lisätyötä selvittääksemme tarkasti, miksi CFC-11-päästöt kasvavat ja voidaanko asialle tehdä jotain pian.
15. toukokuuta 2018, väärän värin näkymä otsonin kokonaismäärästä Etelämantereen ja etelänavan yli. Violetti ja sininen väri ovat siellä, missä otsonia on vähiten, ja keltaiset ja punaiset ovat siellä, missä otsonia on enemmän. Otsonireikä aukeaa Etelämantereen kesäaikaan ja on yleensä huipussaan vuosittain syyskuussa. Tarkastele otsonikerroksen viimeisintä tilaa osoitteessaNASAn otsonikello.
Kloorifluorihiilivetyjä tai CFC -yhdisteitä pidettiin aikoinaan modernin kemian voitona. Nämä kemikaalit olivat vakaita ja monipuolisia, ja niitä käytettiin sadoissa tuotteissa sotilasjärjestelmistä hiuslakkeihin.
Siihen asti, kun tutkijat ympäri maailmaa alkoivat ymmärtää, että tämä 'ihmekemikaalien' perhe vahingoitti maan suojaavaa otsonikerrosta. Jotkut olivat tietenkin aluksi erimielisiä ja epäuskoisia. Mutta sitten brittiläiset Etelämantereen tutkijat raportoivat Etelämantereen otsonireiästä - ensimmäisen koskaan tunnistetun - paperissaLuontotoukokuussa 1985. Se tuli järkytyksenä tiedeyhteisölle ja maailmalle. Tuloksena oli Montrealin pöytäkirja, ja maailman johtajat pitivät sitä - ja kehuvat sitä edelleen - esimerkkinä tehokkaasta maailmanlaajuisesta yhteistyöstä.
Palautuuko otsonireikä? On tärkeää muistaa, että puhumme täällä maaprosesseista (samoin kuin ihmisen prosesseista), ja maapallolla on taipumus liikkua hitaasti toisin kuin ihmisen aikakausi. NASA sanoi juuri tammikuussa 2018, että sillä oliensimmäinen suora todiste otsonireiän palautumisesta kemikaalikiellon vuoksi. Toisin sanoen tutkijat osoittivat ensimmäistä kertaa otsonireiän suorien satelliittitutkimusten avulla, että otsonia tuhoavan kloorin pitoisuudet ovat laskussa, mikä johtaa otsonikerroksen vähenemiseen. Alla oleva video kertoo siitä:
Montzka ja hänen tutkijaryhmänsä Environmental Sciences Research Cooperative Instituteista (KIRSIKKAPUU) sekä Yhdistyneen kuningaskunnan ja Alankomaiden tutkijat pyrkivät seuraamaan otsonia maan ilmakehässä. He sanoivat, että tämä on ensimmäinen kerta, kun yhden kolmesta runsaimmasta, pitkäikäisestä CFC-yhdisteestä peräisin olevat päästöt ovat lisääntyneet pitkään aikaan sen jälkeen, kun tuotannonvalvonta tuli voimaan 1980-luvun lopulla.
Kuten edellä mainitsimme, kloorifluorihiilivedyt ovat erittäin vakaa kemikaaliluokka, ja erityisesti CFC-11: llä on pitkä käyttöikä maan ilmakehässä. Tämä on osa syytä siihen, että se on toiseksi yleisin otsonia tuhoava kemikaali ilmakehässä. Toinen syy tähän on se, että vaahtorakennusten eristyksistä ja laitteista, jotka on valmistettu ennen 1990-luvun puoliväliä, on edelleen CFC-11-päästöjä. Pienempi määrä CFC-11: tä on nykyään olemassa myös vanhemmissa jääkaappeissa ja pakastimissa.
Näiden tutkijoiden mukaan Montrealin pöytäkirjan ansiosta CFC-11-pitoisuudet ovat laskeneet 15 prosenttia vuoden 1993 huipputasoista.
Mutta-vaikka CFC-11-pitoisuudet ilmakehässä ovat edelleen laskussa-ne ovatvähenee hitaamminkuin he tekisivät, jos uusia lähteitä ei olisi, Montzka sanoi.
NOAA -ilmakehän mittausten uuden analyysin tulokset selittävät miksi. Vuosina 2014--2016 CFC-11-päästöjen on täytynyt kasvaa 25 prosenttia yli vuosien 2002--2012 mitatun keskiarvon.
Tiedemiehet olivat ennustaneet, että vuosisadan puolivälissä tai loppupuolella otsonikerrosta heikentävien kaasujen määrä laskee tasolle, joka oli viimeksi nähty ennen kuin Etelämantereen otsonireikä alkoi ilmestyä 1980-luvun alussa.
Montzka sanoi, että uusi analyysi ei voi lopullisesti selittää, miksi CFC-11-päästöt kasvavat, mutta paperissa ryhmä käsittelee mahdollisia syitä. Montzkasanoi:
Lopulta päädyimme siihen, että on todennäköisempää, että joku saattaa tuottaa ilmakehään pakenevaa CFC-11: ää. Emme tiedä, miksi he saattavat tehdä niin ja onko se tehty johonkin tiettyyn tarkoitukseen tai tahattomasti jonkin muun kemiallisen prosessin sivutuotteena.
Jos näiden uusien päästöjen lähde voidaan tunnistaa ja hallita pian, otsonikerroksen vaurioiden pitäisi olla vähäisiä, Montzka sanoi. Jos otsonikerroksen elpymistä ei korjata pian, voidaan kuitenkin odottaa huomattavia viivästyksiä.
Muuten NASA: n mukaan vuoden 2017 otsonireikä - joka saavutti huippunsa, kuten yleensä, syyskuussa - olipienin havaittu sitten vuoden 1988. Tämä ei välttämättä johdu siitä, että Montrealin pöytäkirja toimii (vaikka epäilemättä toimii, vaikkakin pitkällä aikavälillä). Sen sijaan se johtuu siitä, että maapallon ilmakehä on erittäin monimutkainen, ja monet muuttujat toimivat yhdessä luodakseen kokonaiskuvan.
Joten CFC -yhdisteiden kielto ei NASA: n mukaan johtanut vuoden 2017 pieneen otsonireikään. Sen sijaan epätavallinen lämpö stratosfäärissä aiheutti pienemmän reiän viime vuonna (ja vuonna 2016). Loppujen lopuksi saatat kysyä itseltäsi… miksi otsoniaukko avautui Etelämantereen yläpuolelle eikä missään muualla? Tämä johtuu siitä, että Etelämanner on maapallon kylmin paikka ja sen yläpuolella oleva ilma on myös hyvin kylmää. Otsonikatotoimii parhaiten erittäin kylmässä ilmassa. Ennätys maailmanlaajuinenlämpöä viime vuosinatarkoittaa lämpimämpää stratosfääriä Etelämantereen yläpuolella, ja yksi tulos on ilmeisesti pienempiä otsonireikiä vuosina 2017 ja 2016.
Otsonin köyhtyminen tapahtuu kylmissä lämpötiloissa. Siksi otsonireikä saavuttaa vuosittaisen maksiminsa syyskuussa tai lokakuussa, eteläisen pallonpuoliskon talven lopussa joka vuosi. Ja siksi vuosina 2016 ja 2017-molemmat ennätyslämpimät vuodet-oli tavallista pienempiä otsonireikiä. Kuva kauttaNASA/NASA -otsonikello/Katy Mersmann.
Bottom line: Tutkijat, jotka ovat seuranneet otsonikerrosta heikentäviä kemikaaleja maapallon ilmakehässä, ovat havainneet, että CFC-11 näyttää olevan nousussa huolimatta sen tuotannon kansainvälisestä kiellosta, joka tuli voimaan vuonna 2010.