Wetenschap
Waarnemingen vanuit de lucht van de Aziatische moesson zien dat ozonafbrekende stoffen de stratosfeer in zweven
Krachtige moessonwinden, versterkt door een opwarmend klimaat, blazen onverwacht grote hoeveelheden ozonafbrekende stoffen hoog in de atmosfeer boven Oost-Azië, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
Uit het onderzoek, geleid door het Amerikaanse National Science Foundation National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR) en NASA, bleek dat de Oost-Aziatische moesson meer dan tweemaal de concentratie van zeer kortlevende ozonafbrekende stoffen in de bovenste troposfeer en de lagere stratosfeer aflevert. dan eerder gemeld.
Het onderzoeksteam maakte gebruik van observaties vanuit de lucht die waren gedaan tijdens een grote Aziatische veldcampagne in 2022:het Asian Summer Monsoon Chemistry and Climate Impact Project (ACCLIP). De bevindingen roepen vragen op over het tempo van het herstel van de ozonlaag, die de aarde beschermt tegen de schadelijke ultraviolette straling van de zon.
"Het was een echte verrassing om door een pluim te vliegen met al die zeer kortlevende ozonafbrekende stoffen", zegt NSF NCAR-wetenschapper Laura Pan, de hoofdauteur van het onderzoek. "Deze chemicaliën kunnen een aanzienlijke impact hebben op wat er met de ozonlaag zal gebeuren, en het is van cruciaal belang om ze te kwantificeren."
Het onderzoek is gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences . Het artikel, getiteld "Oost-Aziatische zomermoesson levert grote hoeveelheden zeer kortlevende organische chloorstoffen naar de lagere stratosfeer", is mede geschreven door een groot team van internationale wetenschappers.
De rol van moessons
Duizenden jaren lang hebben mensen de Aziatische zomermoesson als belangrijk beschouwd vanwege de impact ervan op lokale gemeenschappen. Recentelijk zijn wetenschappers die satellietwaarnemingen analyseren echter begonnen te ontdekken dat moessonstormen en -winden een extra rol spelen:ze brengen verontreinigende stoffen hoog in de atmosfeer mee, waar ze het klimaatsysteem van de wereld kunnen beïnvloeden.
ACCLIP onderzocht de chemische inhoud van de lucht die werd meegevoerd door de twee primaire moessons in de regio – de Zuid- en de Oost-Aziatische moesson – van het aardoppervlak tot zo hoog als de stratosfeer. Eenmaal op die hoogte kunnen de chemicaliën verreikende gevolgen voor het klimaat hebben, omdat de lucht in de stratosfeer zich over de hele wereld verspreidt en daar maanden tot jaren blijft hangen, in tegenstelling tot de lagere atmosfeer waar de luchtmassa's wekelijks veranderen.
Uit de ACCLIP-waarnemingen bleek dat de Oost-Aziatische moesson in 2022 hogere niveaus van verontreinigende stoffen in de hogere atmosfeer afleverde dan de Zuid-Aziatische moesson. De wetenschappers maten koolmonoxideniveaus tot wel 320 delen per miljard – een opmerkelijk hoog niveau dat op grote hoogte kan worden aangetroffen. van 15 kilometer (ongeveer 9 mijl). Koolmonoxide is vaak een teken van industriële vervuiling, en de metingen gaven aan dat de Oost-Aziatische moesson nauw samenhing met de uitstoot van verontreinigende stoffen aan de oppervlakte.
Pan, Elliot Atlas van de Universiteit van Miami en hun co-auteurs hebben gekeken naar een klasse chemicaliën die bekend staat als zeer kortlevende organische chloorverbindingen, die ozon kunnen vernietigen maar slechts relatief korte tijd in de atmosfeer blijven bestaan (maanden tot jaren). ). Daarentegen blijven de ozonafbrekende chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) decennia tot eeuwen of langer in de atmosfeer aanwezig en worden daarom gezien als een veel grotere bedreiging voor de ozonlaag.
Om die reden concentreerde het historische Montreal Protocol uit 1987 over stoffen die de ozonlaag afbreken zich op het uitfaseren van CFK's en andere langlevende stoffen. Het internationale verdrag en de daaropvolgende herzieningen hebben het mogelijk gemaakt dat de ozonlaag in de stratosfeer zich begint te herstellen. Een evaluatie van de Verenigde Naties uit 2022 concludeerde dat de ozonlaag, inclusief het ozongat boven Antarctica, de komende decennia grotendeels zal worden hersteld.
Het Montreal Protocol beperkte echter niet de voortdurende productie en het gebruik van ozonafbrekende stoffen met een zeer korte levensduur. De uitstoot van deze chemicaliën is enorm gestegen in Zuid- en Oost-Azië, inclusief de sterk geïndustrialiseerde regio's van Oost-China.
Door een ongelukkig toeval liggen deze regio's direct onder de Oost-Aziatische moesson, waarvan wordt voorspeld dat deze, van de acht regionale moessons ter wereld, het meest zal versterken als gevolg van de opwarming van de aarde.
De combinatie van de krachtige opwaartse luchtstromingen van de moesson in hetzelfde gebied en de toenemende uitstoot van kortlevende chloorverbindingen heeft ertoe geleid dat de onverwacht grote hoeveelheid chemicaliën de stratosfeer in is gestroomd.
De analyse van de vliegtuigmetingen door Pan en haar co-auteurs onthulde hoge niveaus van vijf kortlevende chloorverbindingen:dichloormethaan (CH2 Cl2 ), chloroform (CHCl3 ), 1,2-dichloorethaan (C2 H4 Cl2 ), tetrachlooretheen (C2 Cl4 ), en 1,2-dichloorpropaan (C3 H6 Cl2 ).
Pan zei dat er meer onderzoek nodig is om de mogelijke implicaties voor het herstel van ozon te analyseren. Het artikel merkt ook op dat wetenschappers de nieuwe bevindingen in klimaatmodellen zullen moeten verwerken, omdat ozon in de stratosfeer complexe effecten heeft op de temperatuur van de aarde.
"Deze nieuwe waarnemingen zijn belangrijk om vast te stellen dat de Oost-Aziatische moesson een belangrijke route is voor het opstijgen van grote hoeveelheden vervuiling van het oppervlak naar de stratosfeer", aldus Pan.
"Hoewel we verwachtten de impact van vervuilende stoffen in de regio waar te nemen, was de hoeveelheid ozonafbrekende stoffen met een zeer korte levensduur die we daadwerkelijk hebben waargenomen zeker een verrassing. Er moet rekening worden gehouden met de potentiële gevolgen van de hoge concentraties van deze chemicaliën. voor projecties van zowel het herstel van de ozonlaag in de stratosfeer als de klimaatverandering."