Jó hír minden földi élőlénynek: újra csökken az ózonréteget károsító CFC-11 kibocsátása

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Az ózonréteg közel 600 millió évvel ezelőtti létrejötte tette lehetővé az élet megjelenését a szárazföldeken azzal, hogy elnyelte a Nap által kibocsátott, az élet számára többnyire káros UV-sugárzás jelentős részét. A 15-35 kilométer magasságban, a sztratoszférában elhelyezkedő ózonmolekulák által létrehozott réteg meggátolja az alacsony hullámhosszú, a DNS-t és más nukleinsavakat rendkívüli mértékben roncsoló UV-C sugárzás felszín közelébe jutását, és jelentősen csökkenti a felszínre érő UV-B sugárzás mértékét.

Ezt a létfontosságú réteget károsítják a köznyelven freonoknak nevezett, halogénezett szénhidrogének közé tartozó CFC-k (ChloroFluoroCarbon) vagy HCFC-k (HydroCloroFluoroCarbon), amelyeket a huszadik században hűtőközegként, oldószerként, tűzoltásra és hajtógázként használtak. Mint az az 1970-es években egyértelművé vált, az ezekből a szénhidrogén-molekulákból a sztratoszférába kerülő klóratomok felgyorsítják a három oxigénatomból álló ózon oxigénné való lebomlását, fokozatosan csökkentve azt a védelmet, amit az ózonréteg nyújt az UV-sugárzás ellen.

Az ózonréteg Antarktisz feletti elvékonyodása, avagy az ózonlyuk 2006-ban érte el legnagyobb kiterjedését, majdnem 30 millió négyzetkilométert. Méretét döntően befolyásolják a meterológiai és az évszakos változások, de összességében ha lassan is, 2016 után megkezdődött a réteg helyreállása.Illusztráció: NASA

1989-ben ezért életbe lépett a montréali nemzetközi egyezmény, amely jelentősen korlátozta a CFC-k és a kevésbé roncsoló HCFC-k alkalmazását, 2010-ig pedig szinte teljesen betiltotta a CFC-k gyártását. Ez jótékony hatással volt az ózonrétegre és kifejezetten annak Antarktisz feletti elvékonyodására: a helyreállás első jeleit 2016-ban közölték a Science folyóiratban. 2013-tól azonban a CFC-11, avagy fluor-triklórmetán légköri mennyiségének csökkenése megtorpanni látszott, jórészt az ENSZ-nek nem jelentett, 2019-ben nagyrészt Kelet-Kínából származó kibocsátás miatt. A tudományos közösség ekkor attól tartott, hogy ez időben lényegesen eltolhatja az ózonréteg már megkezdődött helyreállását.

Egy ma délután a Nature folyóiratban közölt tanulmány különböző mérési módszereket felhasználva most arra jutott, hogy 2018 és 2019 között a CFC-11 kibocsátása globális csökkenést mutatott, megközelítve a 2008 és 2012 közötti átlagot. Egy szintén ma a Nature-ben megjelent másik tanulmányból az is kiderül, hogy a negatív trend közel 60 százalékáért a Kína keleti részéből származó kibocsátás csökkenése felelős. A két kutatócsoport szerint Kína és más kelet-ázsiai országok gyors reakciója nélkülözhetetlen volt ahhoz, hogy a kibocsátás mértéke a 2013 előtti szintre essen vissza, és helyreálljon a CFC-11-kibocsátás csökkenő trendje. Ha minden így megy tovább, valószínűleg elkerülhető, hogy évtizedekkel eltolódjon az ózonréteg helyreállása.

Az amerikai országos óceán- és atmoszférakutató intézet, a NOAA kutatója, Stephen Montzka és kollégái tanulmányukban két globális, független mérőhálózat eredményeit közölték, amelyek 2018 vége óta a CFC-11-kibocsátás gyorsuló csökkenését bizonyítják. Számszerűsítve: 2018 és 2019 között a CFC-11 globális kibocsátása 18 ezer tonnával csökkent, és 2019-ben 52 ezer tonna volt, ami hasonló a 2008 és 2012 közötti átlaghoz.

A Bristoli Egyetem kutatója, Luke Western és kollégái Dél-Koreából és Japánból származó légköri megfigyeléseket és légköri modelleket használtak ahhoz, hogy megvizsgálják, hogyan alakult a CFC-11-kibocsátás Kína keleti részén. A szakemberek arra jutottak, hogy a 2014 és 2017 közti átlaghoz képest 10 ezer tonnával csökkent az innen származó kibocsátás, és 2019-re mindössze 5 ezer tonnára csökkent. Ez a kibocsátáscsökkenés a globális kibocsátás mérséklődésének 60 százalékáért felelős. Hozzá kell tenni ugyanakkor, hogy a fennmaradó 40 százaléknyi változás forrása még nem tisztázott.

Globális mérőhálózatok figyelik az ózonroncsoló gázok kibocsátását

Montzka és kollégái még 2018-as, a Nature-ben közölt tanulmányukban nyugtalanító eredményekre jutottak. Azt találták, hogy a montréali egyezmény tiltása ellenére 2012 után 50 százalékkal lassult a fluor-triklórmetán légköri mennyiségének csökkenése. Globális méréseket magyarázó modelljeik szerint az ENSZ-nek nem jelentett forrásokból származó CFC-11-kibocsátás évi közel 13 ezer tonnával emelkedett 2012-t követően. Ezt más kutatók egy évvel később, szintén a Nature-ben közölt munkájukban főként Kína keleti régiójához kötötték.

Új tanulmányukban Montzka és kollégái megjelölik a CFC-11-kibocsátás növekedésének lehetséges okozóját is: az ózonrétegre káros anyag szerintük egyes hőszigetelésre alkalmazott, zárt cellás poliuretán habok gyártása során szabadulhatott fel. Ha ez a hipotézis beigazolódik, a habokból szivárgó gáz évekig CFC-11-et juttathat a légkörbe, még azután is, hogy a gyártást leállították.

Két, egymástól független globális mérőhálózat eredményei azonban egyelőre jó hírekkel kecsegtetnek. 2018 vége és 2019 eleje között a műszerek a CFC-11 légköri koncentrációjának jelentős csökkenését figyelték meg. Ez nem csak pillanatnyi állapot volt, hiszen 2019 végén és 2020 első felében a CFC-11 koncentrációja soha nem látott esésnek indult. Ezzel párhuzamosan 2018-tól a CFC-11 koncentrációjának a Föld északi és déli félteke között tapasztalt különbsége is hanyatlani kezdett. Az ezeket kiegészítő, a hawaii Mauna Loa obszervatóriumból származó adatok a kutatók szerint arra utalnak, hogy a légkörben lévő CFC-11 gyorsuló fogyása a kelet-ázsiai kibocsátás csökkentéshez kötődik.

A globális mérőhálózatok adatai alapján megállapították, hogy 2019-ben közel 30 százalékkal csökkent a CFC-11 kibocsátása a korábbi, 2014-2018-es időszak átlagához képest. Mivel ezt az eredményt légköri folyamatok is befolyásolják, háromdimenziós légköri modellek segítségével korrigálták az értéket, ami 5-10 százalékos hibahatárú eredményekhez vezetett. Így jutottak arra, hogy 2019-ben 52 ezer tonna CFC-11 került a légkörbe, ami jóval kevesebb, mint 2013 óta bármikor, és valamivel a 2008 és 2012 közötti 56 ezer tonnás átlag alatt van. 2018-hoz képest 2019-ben a kibocsátás közel 26 százalékos esést mutat, azaz kimondható, hogy 2019-ben helyreállt a CFC-11 kibocsátás csökkenő trendje.

A kutatók azt is kiszámították, hogy mekkora CFC-11 kibocsátás származhat a következő években és évtizedekben a már legyártott poliuretán habokból szivárgó gáz miatt. Arra jutottak, hogy a 2013 és 2019 közötti, az ENSZ-nek nem jelentett gyártásból eredő kibocsátás 90-725 ezer tonnányi kibocsátást raktároz be a már meglévő 1300-1500 ezer tonna mellé. Amennyiben azonban a kibocsátás mérséklődése folytatódik, az elmúlt évtized CFC-11 kibocsátásának nem lesz túl jelentős hatása az ózonrétegre, és nem hosszabbodik meg az ózonréteg helyreállásának várható időtartama. 

2017 óta csökkenhet Kínában a CFC-11 kibocsátás

Montkza és kollégáinak vizsgálataival párhuzamosan Western és munkatársai a Kína keleti részéről származó CFC-11-kibocsátásra koncentráltak. Kutatásukat a dél-koreai Gosanban és a japán Haterumában található megfigyelőállomások mérései segítségével végezték, amelyek adatait légköri modellekkel kombinálták. Tanulmányukban először a 2014 és 2017 közötti időszak méréseit elemezték újra. Megállapították, hogy a Kína keleti részén lévő, Santung és Hebei tartományokból származó CFC-11-kibocsátás növekedése ebben az időszakban 7 ezer tonna volt évente, 4 ezer tonna hibahatárral, a kontrollként használt 2008-2012-es periódushoz képest.

A kutatók Montzkáékkal egyetértésben kiderítették, hogy a Kína keleti részéből származó CFC-11-kibocsátás 2019-ben a 2013 előtti szintre tért vissza. Emellett a CFC-11 gyártásával összefüggő difluor-diklórmetán (CFC-12) és szén-tetraklorid (CCl4) kibocsátása a 2013-at követő növekedés után, egy-két évvel a CFC-11-kibocsátás visszaesése előtt csökkenni kezdett. A CFC-11 Kínából származó kibocsátásának 2017 és 2019 közötti csökkenése a globális visszaesés 60 százalékáért volt felelős (30 százalékos hibahatárral). A globális mérőrendszer lefedettségének hiányosságaiból adódóan arról egyelőre nincs információ, hogy mely régiókban történt a 2014 és 2017 közötti növekedés, majd a 2017 utáni csökkenés fennmaradó közel 40 százaléka.

A számítások szerint a 2019-ben már legyártott, de még nem kibocsátott, Kínából származó CFC-11 mennyisége 112 ezer tonnával nagyobb lehet, mint a 2013-ig betárazott kibocsátás. Ennek szerencsére még akkor is csak viszonylag enyhe hatása lehet az ózonrétegre, ha a teljes kibocsátást vesszük: csupán 0,2 százalékkal több ózon elvesztését okozná az Antarktisz feletti légrétegekben. Ha minden így megy tovább, a szakemberek szerint sikerült elkerülünk az ózonréteg további sérülését, vagy azt, hogy helyreállása lényegesen későbbre tolódjon. Ezt annak tulajdonítják, hogy időben sikerült a problémát felfedezni, és az iparági szereplők, illetve a kínai kormányzat is megfelelően reagált az ózonréteg védelme érdekében.

Járvány, klímaváltozás, forradalmak – mindez csak három dermesztő arca annak a felbolydult világnak, ami ránk vár. Lesz még neki jó pár. Ha teheted, segítsd a munkánkat, mi megháláljuk a bizalmadat, és ebben a nagy zavarodottságban hitelesen, alaposan és közérthetően magyarázzuk el, hogy a legégetőbb kérdésekre milyen válaszokat adnak a sárgolyó legnagyobb elméi. Maradj velünk. Támogatom a Qubit szerkesztőségét!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: