وافقت البلدان على حظر المواد الكيميائية المستنفدة لطبقة الأوزون في الثمانينيات – لكننا وجدنا زيادة خمسة من مركبات الكربون الكلورية فلورية إلى مستويات قياسية في الغلاف الجوي

على الرغم من الحظر العالمي المفروض منذ عام 2010 ، فقد وصلت تركيزات خمس مواد كيميائية مستنفدة للأوزون في الغلاف الجوي إلى مستوى قياسي.

مركبات الكربون الكلورية فلورية ، أو مركبات الكربون الكلورية فلورية ، هي غازات من صنع الإنسان بالكامل تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك التبريد وتكييف الهواء أو كمذيبات كيميائية. لقد تم تنظيمها بشكل متزايد من خلال سلسلة من المعاهدات الدولية منذ الثمانينيات. حظر بروتوكول مونتريال لعام 1987 ، الذي تم التصديق عليه بالإجماع ، إطلاق مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي حيث تساهم في تدمير طبقة الأوزون: منطقة عالية في الستراتوسفير تمتص الأشعة فوق البنفسجية الضارة وتحمي الحياة أدناه.

كان الهدف من بروتوكول مونتريال هو إحداث انخفاض في تركيز مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي من خلال التحكم في إنتاج هذه المواد الكيميائية وتقييده بشكل متزايد. وقد نجح هذا الأمر بشكل جيد بالنسبة للعديد من المواد المستنفدة للأوزون ، وهذا هو السبب في أن طبقة الأوزون تتعافى ببطء. وبالتالي فإن الزيادة الأخيرة في تركيزات خمسة من مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي أمر مثير للدهشة تمامًا.

النتائج التي توصلنا إليها ، رغم القلق ، يجب اعتبارها تحذيرًا مبكرًا. لا يزال تأثير جميع مركبات الكربون الكلورية فلورية الخمسة على استعادة طبقة الأوزون ضئيلاً. ومع ذلك ، فإننا لا نفهم تمامًا من أين أتوا ، لذلك قد يتغير هذا في المستقبل ، ولا ينبغي أن نتجاهل التأثير التراكمي لهذه الانبعاثات على صحة الإنسان والبيئة.

الصورة العالمية

يقوم فريقنا بتحليل عينات الهواء من جميع أنحاء العالم ، مع التركيز على ما يسمى بالمواقع “الخلفية” البعيدة عن مصادر مركبات الكربون الكلورية فلورية هذه ، أو في الواقع أي انبعاثات صناعية. مثال على ذلك هو مرصد كيب جريم على الساحل الغربي البعيد لتسمانيا. هذا هو الأساس لتقييمنا للتهديد الذي تشكله هذه المواد الكيميائية ، حيث إنها تكشف عن الاتجاهات العالمية في تركيزها في الغلاف الجوي.

كانت النتائج الرئيسية التي توصلنا إليها للفترة 2010-2020 ذات شقين. أولاً ، استمرت تركيزات CFC-13 و CFC-113a التي لوحظت سابقًا – والمحيرة – في الزيادة. بل إن زيادة تركيزات CFC-113a تسارعت في عام 2016. وثانيًا ، كانت تركيزات CFC-114a و CFC-115 مستقرة منذ العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بينما بدأت تركيزات CFC-112a في الانخفاض. ومع ذلك ، بدأ كل منهم في الزيادة حوالي 2013-2014.

هذه الملاحظات ، جنبًا إلى جنب مع المعرفة الإضافية حول دوران الغلاف الجوي وكيفية إزالة مركبات الكربون الكلورية فلورية من الغلاف الجوي من خلال التفاعلات الكيميائية ، سمحت لنا بتقدير الانبعاثات العالمية لهذه الغازات الخمسة. يمكن التعبير عن الأضرار التي لحقت بطبقة الأوزون من خلال احتمالية استنفاد الأوزون ، والتي تحدد مقدار الأوزون الذي سيتم تدميره مقارنة بنفس الكمية من CFC-11 ، والتي تختلف بالنسبة لكل CFC.

والنتيجة هي الراحة. أدت الانبعاثات بين عامي 2010 و 2020 إلى خسارة صغيرة جدًا بلغت حوالي 0.002٪ من أوزون الستراتوسفير العالمي.

ومع ذلك ، لا يوجد وقت للاسترخاء لسببين. جميع مركبات الكربون الكلورية فلورية الخمسة هي أيضًا غازات دفيئة قوية ، وبمجرد انبعاثها ، فإنها ستبقى في الغلاف الجوي لعقود إلى قرون. كان تأثير الاحترار في عام 2020 يقارب بالفعل إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في سويسرا. وإذا استمرت هذه الانبعاثات في مسارها التصاعدي ، فإن مساهمتها في تغير المناخ ستتوسع أيضًا. يجب أن يؤخذ استمرار وجود هذه الغازات في الغلاف الجوي على محمل الجد: جميع الانبعاثات هي إرث يجب على الأجيال القادمة مواجهته.

تعقب المصادر

تتمثل الخطوة الأولى نحو تجنب الانبعاثات المستقبلية في معرفة مصدر الانبعاثات الحالية. كانت هناك بالفعل بعض التلميحات في الدراسات السابقة ، والتي جمعناها ودمجناها مع معلوماتنا الخاصة ، مثل التوقيت الدقيق لوقت بدء تسارع الانبعاثات.

وجدنا أن ثلاثة من خمسة مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFC-113a و CFC-114a و CFC-115) يمكن إنتاجها أثناء تصنيع مواد كيميائية أخرى ، وهو مسموح به بموجب بروتوكول مونتريال ، وأبرزها مركبات الكربون الهيدروفلورية أو مركبات الكربون الهيدروفلورية. حلت مركبات الكربون الهيدروفلورية محل مركبات الكربون الكلورية فلورية في العديد من التطبيقات كبديل صديق للأوزون. ومع ذلك ، مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية ، فهي غازات دفيئة ويتم الآن تقليل إنتاجها في العديد من البلدان بموجب تعديل كيغالي لعام 2016 لبروتوكول مونتريال ، والذي يمكن أن يقلل الاحترار المرتبط بالمناخ بمقدار 0.5 درجة مئوية.

من المحتمل أن تتسرب مركبات الكربون الكلورية فلورية أثناء عملية الإنتاج ، حيث يتم استخدامها إما كمادة وسيطة (مكون كيميائي لصنع مادة كيميائية أخرى) أو نتيجة للتحويل غير الكامل للمادة الوسيطة إلى المادة الكيميائية المستهدفة. بدأ إنتاج مركبات الكربون الهيدروفلورية بالفعل في البلدان النامية بعد حظر مركبات الكربون الكلورية فلورية في عام 2010 ، وهو نفس الوقت تقريبًا مع زيادة انبعاثات مركبات الكربون الكلورية فلورية الخمسة هذه.

من المتوقع أن يزداد إنتاج مركبات الكربون الهيدروفلورية خلال السنوات القليلة القادمة ، مما قد يؤدي إلى زيادة انبعاثات مركبات الكربون الكلورية فلورية. يستخدم CFC-113a لصنع هيدروفلورو أوليفين واحد على الأقل أو HFO ، وهي بدائل لمركبات الكربون الهيدروفلورية التي لا تسخن المناخ ويمكن استخدامها لفترة طويلة في المستقبل. على الرغم من أن مركبات الكربون الهيدروفلورية و HFOs هي بدائل أكثر اعتدالًا لمركبات الكربون الكلورية فلورية ، فقد تظل هناك بعض التكلفة للأوزون أثناء إنتاجها إذا استمرت مركبات الكربون الكلورية فلورية في التسرب إلى الغلاف الجوي.

لم نتمكن من العثور على مصدر معقول لمركبات الكربون الكلورية فلورية الأخرى ، وهما CFC-13 و CFC-112a. حقيقة أن انبعاثاتها تتزايد ولا نعرف لماذا هي مصدر قلق في حد ذاتها.

هل حان الوقت لزيارة مونتريال مرة أخرى؟

حقق بروتوكول مونتريال نجاحًا كبيرًا في التخفيف من انبعاثات المواد المستنفدة لطبقة الأوزون. يبلغ إجمالي انبعاثات مركبات الكربون الكلورية فلورية الآن حوالي 5٪ فقط من ذروتها في أواخر الثمانينيات. ومع ذلك ، فإن الزيادة في وفرة بعض مركبات الكربون الكلورية فلورية في الغلاف الجوي لا تزال تتعارض مع أهداف المعاهدة – والقضاء عليها ، عن طريق سد التسريبات في العمليات الصناعية ، يمكن أن يمثل فوزًا سهلاً لتقليل هذه الانبعاثات ذات الحجم القطري من استنفاد الأوزون واحترار المناخ. غازات.

سوف يأخذ الأمر دراسة متأنية من قبل الدول الموقعة على البروتوكول للعثور على الضوابط اللازمة لإخماد هذه الانبعاثات المخالفة للاتجاه. في غضون ذلك ، سنواصل استخدام أعيننا في السماء لرصد تقدم مجموعة كاملة من الغازات الضارة بالأرض.

ليس لديك وقت للقراءة عن تغير المناخ بقدر ما تريد؟

احصل على تقرير إخباري أسبوعي في بريدك الوارد بدلاً من ذلك. كل يوم أربعاء ، يكتب محرر البيئة في The Conversation ، رسالة بريد إلكتروني قصيرة تتعمق أكثر قليلاً في قضية مناخية واحدة. انضم إلى أكثر من 10000 قارئ اشتركوا حتى الآن.