Ранее учёные уже фиксировали признаки восстановления озонового слоя, но это исследование впервые подтверждает с 95%-ной уверенностью, что улучшение связано именно с сокращением хлорфторуглеродов (ХФУ), а не с другими факторами, такими как природные климатические колебания или рост выбросов парниковых газов.
По словам авторов исследования, это первое количественное подтверждение процесса восстановления озоновой дыры. Учёные подчёркивают, что данные с высокой вероятностью доказывают положительное влияние сокращения ХФУ и демонстрируют, что экологические проблемы можно успешно решать.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, провели аспирант MIT Пейдонг Ван, а также профессор MIT Сьюзан Соломон, научный сотрудник MIT Кейн Стоун и их коллеги из различных научных учреждений.
Озоновый слой в стратосфере Земли защищает планету от вредного ультрафиолетового излучения. В 1985 году учёные обнаружили над Антарктидой сезонную «дыру» в озоновом слое, которая открывалась каждую весну в Южном полушарии. Это привело к росту заболеваемости раком кожи и другим негативным последствиям для здоровья.
В 1986 году исследования показали, что причиной разрушения озона стали хлорфторуглероды, которые в то время широко использовались в холодильниках, кондиционерах, аэрозолях и теплоизоляционных материалах. Это открытие стало основой для подписания Монреальского протокола в 1987 году – международного соглашения о постепенном отказе от использования озоноразрушающих веществ.
К 2016 году появились явные признаки восстановления озонового слоя, особенно в сентябре, когда обычно формировалась озоновая дыра. Однако оставались вопросы о том, связано ли это с сокращением выбросов ХФУ или с природными климатическими явлениями, такими как Эль-Ниньо или полярный вихрь.
Специалисты отмечали, что хотя выявить рост концентрации озона относительно просто, определить точные причины этих изменений сложнее.
Чтобы установить влияние сокращения выбросов ХФУ, команда MIT применила метод «отпечатков пальцев», разработанный лауреатом Нобелевской премии Клаусом Хассельманном. Этот метод позволяет отделить влияние человеческой деятельности от природных климатических колебаний.
Исследователи провели множество компьютерных симуляций атмосферы Земли с разными начальными условиями – без роста парниковых газов и ХФУ, с увеличением только парниковых газов или только с уменьшением выбросов ХФУ. В результате они выявили характерный «отпечаток» восстановления озона, связанный именно с сокращением озоноразрушающих веществ.
Затем этот отпечаток сравнили с данными спутниковых наблюдений за антарктической озоновой дырой с 2005 года. Оказалось, что с течением времени этот характерный признак восстановления становится всё более выраженным. К 2018 году сходство было настолько очевидным, что учёные смогли с 95%-ной уверенностью заявить, что восстановление озона – это результат снижения выбросов ХФУ.
По данным исследования, спустя 15 лет наблюдений влияние сокращения озоноразрушающих веществ на восстановление озонового слоя стало статистически значимым. Это подтверждает эффективность международных экологических соглашений.
Если текущая тенденция сохранится, учёные прогнозируют, что уже к 2035 году озоновая дыра не будет возникать вообще. В дальнейшем она должна исчезнуть полностью.
Специалисты отмечают, что многие из нынешнего поколения смогут увидеть полное восстановление озонового слоя в течение своей жизни.
Исследование поддержано Национальным научным фондом США и NASA.