臭氧層空洞本會殺死植物並升高全球溫度

如果沒有《蒙特利爾議定書》,更多的太陽輻射會摧毀植物,減少它們吸收的二氧化碳

Landscape including bright green river and dried-up brown foliage.

潘塔納爾溼地的一條幹涸的河流在乾旱後形成一個小湖。

歷史上最成功的環境條約之一於 34 年前最終確定,旨在逐步淘汰侵蝕地球脆弱臭氧層的工業化學品。

《蒙特利爾議定書》引入了一項國際協議,旨在逐步淘汰氯氟烴(CFCs)——曾經在製冷劑和其他工業過程中發現的消耗臭氧層化學物質。

自那以來的幾十年裡,氯氟烴含量驟降,地球大氣層中臭名昭著的“臭氧層空洞”正在穩步恢復。人們對未來人類無法在陽光下安全外出的擔憂已經煙消雲散。


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但這還不是全部。研究表明,如果沒有《蒙特利爾議定書》,全球變暖可能會比今天的情況更糟。

部分原因是氯氟烴本身是強效溫室氣體。它們在大氣中的壽命比二氧化碳短,但在存在期間的增溫效應卻強大得多。 研究表明,如果沒有《蒙特利爾議定書》,到 2050 年,這種溫室效應可能會使全球變暖額外增加至少 1 攝氏度或 1.8 華氏度。

現在,新的研究表明,該條約可能以一種完全不同的方式,使世界免受更嚴重的變暖。

根據本週發表在 Nature 雜誌上的一項研究,如果沒有《蒙特利爾議定書》,世界各地的植物都會枯萎凋零。它們中的許多會死亡並完全消失。它們會被穿透地球受損臭氧層的有害紫外線灼傷。

植物提供重要的氣候服務,從大氣中吸收二氧化碳。但受損的植物效率較低,隨著時間的推移,它們儲存的碳會越來越少。

新的研究發現,大氣中多餘的碳會使地球進一步變暖。

如果氯氟烴從未減少——事實上,如果它們持續無限期地增加——那麼到本世紀末,植物相關的額外二氧化碳將導致額外變暖 0.5 到 1 攝氏度。這還不包括大氣中氯氟烴直接產生的溫室效應造成的額外變暖。

當然,所有這些都將疊加在其他溫室氣體排放已經造成的氣候變化之上。

這項由英國蘭卡斯特大學的保羅·楊領導的新研究,使用模型模擬了三種情景。

第一種情景再現了現實世界,即根據《蒙特利爾議定書》逐步淘汰氯氟烴。第二種情景引入了一種假設情景,其中氯氟烴排放量保持在 1960 年代的水平——既不增加也不減少。

最後一種情景,被稱為“避免的世界”,模擬了氯氟烴排放量持續增加到今天和未來的軌跡,每年增長約 3%。

在可怕的“避免的世界”情景中,臭氧層基本上在 2040 年代崩潰。到本世紀末,大氣臭氧將減少約 72%。到達地球表面的紫外線輻射量急劇增加。

作為回應,植物生長開始衰退。該研究估計,到本世紀末,在全球範圍內,植被僅吸收在有《蒙特利爾議定書》的情況下所吸收的碳的約 15%。

科學家估計,到本世紀末,額外的碳可能會使世界變暖 0.5 到 1 攝氏度,最有可能約為 0.8 攝氏度。這還不包括大氣中氯氟烴的溫室效應可能造成的 1.7 攝氏度的額外變暖。

總而言之,在一百年內,《蒙特利爾議定書》避免了大約 2.5 攝氏度——即 4.5 華氏度——的變暖。

楊在The Conversation 上發表的關於這項研究的一篇最新文章中寫道,這意味著“《蒙特利爾議定書》不僅保護了臭氧層,而且本身就是一項非常成功的氣候條約”。

到目前為止,《蒙特利爾議定書》的氣候效應一直是附帶的好處。但最近的一項修正案使該條約更進一步。《基加利修正案》是 2016 年對《蒙特利爾議定書》的補充,旨在逐步淘汰同樣會使氣候變暖的氫氟碳化物(HFCs)的使用。雖然氫氟碳化物對臭氧層的危害小於氯氟烴,但它們也是強效溫室氣體。

美國尚未批准《基加利修正案》,儘管拜登政府已表示對此感興趣。

減少像氯氟烴和氫氟碳化物這樣不太為人所知但效力強大的溫室氣體,可以對全球氣候產生重大影響。《蒙特利爾議定書》已經證明了這種效果,即使是無意的。

科學家表示,儘管如此,就目前而言,消除全球二氧化碳排放以及甲烷等其他主要溫室氣體,仍然是圍繞氣候變化的最大全球挑戰。

楊承認,這比以往任何時候減少氯氟烴的挑戰都要複雜得多。

他寫道:“[由於]只有少數幾家公司生產氯氟烴,而且替代化學品也很容易獲得,因此臭氧問題遠比減少化石燃料排放要簡單得多。”

轉載自E&E 新聞,經 POLITICO, LLC 許可。版權所有 2021 年。E&E 新聞為能源和環境專業人士提供重要新聞。

切爾西·哈維Climatewire 報道氣候科學。她追蹤研究人員提出的重大問題,並解釋關於全球溫度的已知知識以及需要了解的內容。切爾西於 2014 年開始撰寫關於氣候科學的文章。她的作品曾發表在《華盛頓郵報》、《大眾科學》、《男士雜誌》等刊物上。

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