Research press release

【環境科学】オゾン層の回復にもっと多くの時間を要する可能性

Nature Communications

Environmental sciences: Ozone recovery may be delayed

オゾン破壊物質であるジクロロメタンの大気濃度が最近上昇しており、そのために南極のオゾン層の回復が、排出シナリオによって5~30年遅れる可能性のあることが明らかになった。今回得られた新知見からは、これまで考慮されていなかった化学物質が現在ではオゾンの破壊に寄与している可能性があり、将来的なオゾン予測において考慮すべきことが示唆されている。この研究結果を報告する論文が、このたび掲載される。

寿命の長い人工物質である塩素種(例えば、CFC)は、1980年代に成層圏のオゾン層を破壊し、それは特に南極で顕著に見られた。オゾン破壊物質の排出規制を目的とする国連モントリオール議定書が1987年に採択されると、成層圏のオゾン層が回復し始め、21世紀の半ばから後半にかけて南極のオゾンホールが1980年以前のレベルに回復すると予想されている。しかし、モントリオール議定書の規制対象になっていない寿命の短いオゾン破壊物質であるジクロロメタンの大気濃度が近年上昇しており、オゾン消失に寄与している可能性がある。

今回、Ryan Hossainiたちの研究グループは、全球化学輸送モデルのシミュレーションと観測結果を用いて、ジクロロメタン濃度の持続的上昇に対する成層圏の塩素濃度とオゾン濃度の感受性を調べた。Hossainiたちの予測によれば、2004~2014年の観測結果の平均トレンドによってジクロロメタン濃度の上昇が続くと仮定した場合に南極でのオゾン層の回復が30年遅れるとされ、ジクロロメタン濃度を現状維持できれば、わずか5年の遅れで済むとされる。

ジクロロメタンの排出規制がないためジクロロメタン濃度の将来予測は不確実だが、今後のジクロロメタン濃度はHossainiたちが示した範囲内に収まる可能性が高い。下部成層圏でのオゾン濃度が変化すると、地球上に到達する太陽の放射線が特に南半球で変化するため、オゾン層の回復に遅れが生じる可能性を気候予測に取り込む必要があるだろう。

Recent increases in dichloromethane, an ozone-depleting substance, could delay the recovery of Antarctic ozone by 5-30 years, depending on the emissions scenario. The findings, published in Nature Communications, suggest that previously ignored chemicals may now be contributing to ozone depletion and should be considered to improve future ozone predictions.

Long-lived, human-produced chlorine species, such as CFCs, led to depletion of the stratospheric ozone layer in the 1980s, most drastically seen in the Antarctic. After introduction of the UN Montreal protocol in 1987, which regulated emissions of ozone-depleting substances, stratospheric ozone began to recover; the Antarctic ozone hole is currently projected to return to pre-1980 levels in the middle to latter half of this century. However, atmospheric concentrations of dichloromethane - a short-lived, ozone-depleting substance not regulated by the Montreal Protocol - have risen in recent years and could be contributing to ozone loss.

Ryan Hossaini and colleagues use observations and simulations with a global chemical transport model to examine the sensitivity of future stratospheric chlorine and ozone levels to sustained dichloromethane growth. Their projections show that continued dichloromethane increases at the average trend observed from 2004-2014 would delay ozone recovery over Antarctica by 30 years. If dichloromethane concentrations stay at current levels, the delay in recovery would be only 5 years.

Although the future trajectory of dichloromethane is uncertain, without any regulations on emissions, it is likely concentrations will fall somewhere in between the ranges presented here. Because ozone changes in the lower stratosphere alter the amount of solar radiation reaching the Earth, particularly in the Southern Hemisphere, this potential delay should be considered in climate projections.

doi: 10.1038/ncomms15962

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