مطالعه‌ای اخیر تأیید کرده است که لایه اوزون در قطب جنوب در حال بهبود است، که نتیجه تلاش‌های جهانی برای کاهش مواد مخرب اوزون می‌باشد.
این مطالعه نشان می‌دهد که اقدامات مشترک بین‌المللی – به‌ویژه حذف تدریجی مواد شیمیایی آسیب‌رسان به لایه اوزون – منجر به بازسازی قابل توجه این سپر حیاتی جوی شده است.
بهبود سوراخ اوزون
دانشمندان، از جمله تیم MIT که این مطالعه را هدایت کرده است، پیش‌تر نشانه‌هایی از بهبود اوزون را شناسایی کرده بودند.
با این حال، این مطالعه جدید اولین مدرکی است که به‌طور آماری ثابت می‌کند که این بهبود عمدتاً به کاهش مواد مخرب اوزون مرتبط است، نه عوامل دیگری مانند تغییرات طبیعی آب‌وهوایی یا افزایش گازهای گلخانه‌ای در استراتوسفر.
بازیابی سوراخ اوزون
«شواهد کیفی بسیاری نشان داده‌اند که سوراخ اوزون در قطب جنوب در حال بهبود است. این اولین مطالعه‌ای است که با اطمینان، بازیابی این سوراخ را کمی‌سازی کرده است.»
این گفته سوزان سالومون، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد مطالعات زیست‌محیطی و شیمی در MIT است.
وی افزود: «نتیجه این است که با ۹۵ درصد اطمینان، اوزون در حال بهبود است. و این فوق‌العاده است. این نشان می‌دهد که ما می‌توانیم مشکلات زیست‌محیطی را حل کنیم.»
سالومون این پروژه را با نویسنده اصلی، پایدونگ وانگ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی، و پژوهشگرانی از چندین مؤسسه دیگر انجام داد.
نتایج این تیم، حمایت قوی از موفقیت مداخلات سیاست‌گذاری بین‌المللی، به‌ویژه پروتکل مونترال، ارائه می‌دهد. این پروتکل تولید مواد مخرب اوزون مانند کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs) را محدود کرد.
سوراخ فصلی اوزون بر فراز قطب جنوب
در استراتوسفر زمین، اوزون یک گاز طبیعی است که مانند یک ضدآفتاب عمل کرده و سیاره را از اشعه فرابنفش مضر خورشید محافظت می‌کند.
با این حال، در سال ۱۹۸۵، دانشمندان کشف کردند که هر سال در فصل بهار نیمکره جنوبی، یک سوراخ فصلی در لایه اوزون بر فراز قطب جنوب ایجاد می‌شود که مقدار بیشتری از اشعه فرابنفش خطرناک را به زمین می‌رساند.
در سال ۱۹۸۶، سالومون که در آن زمان دانشمند اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) بود، مأموریت‌هایی را برای شناسایی مقصر اصلی این پدیده هدایت کرد. وی CFCها را به‌عنوان عامل اصلی تخریب اوزون در استراتوسفر معرفی کرد.
در پاسخ، پروتکل مونترال در سال ۱۹۸۷ تصویب شد تا این مواد شیمیایی به‌تدریج در سراسر جهان حذف شوند.
تغییرات طبیعی و انسانی
پایدونگ وانگ در این رابطه می‌گوید: «تشخیص افزایش قابل توجه اوزون نسبتاً ساده است، اما نسبت دادن این تغییرات به عوامل خاص دشوارتر است.»
در مطالعات قبلی، اگرچه بهبود سطح اوزون در قطب جنوب مشهود بود، اما دانشمندان برای تعیین این که چه میزان از این بهبود ناشی از کاهش CFCها بوده و چه میزان تحت تأثیر عوامل طبیعی – مانند ال‌نینو، لا‌نینا یا گردباد قطبی – یا افزایش گازهای گلخانه‌ای قرار داشته است، دچار چالش بودند.
روش «اثر انگشت» برای تشخیص تأثیر انسان
برای رفع این ابهامات، پژوهشگران از روشی به نام «اثر انگشت» استفاده کردند که در ابتدا توسط کلاوس هاسلمن، دانشمند برنده جایزه نوبل، برای تفکیک تأثیرات تغییرات اقلیمی ناشی از انسان از نوسانات طبیعی سیستم آب‌وهوایی توسعه داده شده بود.
تیم MIT این روش را تطبیق داد تا بتواند تأثیر کاهش CFCها را از سایر تغییرات جوی تفکیک کند.
آن‌ها با اجرای شبیه‌سازی‌های آب‌وهوایی در سناریوهای مختلف، تأثیر حذف مواد مخرب اوزون را بررسی کردند. برای مثال، آن‌ها شرایطی را مدل‌سازی کردند که در آن گازهای گلخانه‌ای افزایش نیافته بودند یا CFCها حذف نشده بودند.
با مقایسه نتایج این مدل‌ها، دانشمندان توانستند الگوی مشخصی از بهبود اوزون را شناسایی کنند – الگویی که فقط در صورت کاهش CFCها مشاهده می‌شد.
الگوی مشخص در داده‌ها
سپس پژوهشگران ۱۵ سال داده‌های ماهواره‌ای مربوط به سوراخ اوزون قطب جنوب را تجزیه‌وتحلیل کردند.
مرحله‌به‌مرحله، آن‌ها بررسی کردند که آیا داده‌های واقعی با الگوی پیش‌بینی‌شده بهبودی اوزون – که مستقیماً به کاهش CFCها مرتبط بود – تطابق دارد یا نه. این همخوانی به‌طور شگفت‌انگیزی قوی بود.
وانگ می‌گوید: «پس از ۱۵ سال بررسی داده‌های مشاهده‌ای، ما این سیگنال را با ۹۵ درصد اطمینان تشخیص دادیم، که نشان می‌دهد احتمال اینکه این تطابق فقط ناشی از نوسانات تصادفی باشد، بسیار کم است.»
وی افزود: «این به ما اطمینان می‌دهد که اثر انگشت درستی را شناسایی کرده‌ایم. همچنین به ما نشان می‌دهد که ما می‌توانیم مشکلات زیست‌محیطی را حل کنیم. مطالعات مربوط به اوزون به ما یاد می‌دهند که چگونه کشورهای مختلف می‌توانند به‌سرعت از این توافقات پیروی کنند و انتشار آلاینده‌ها را کاهش دهند.»
درس‌هایی از ترمیم لایه اوزون
نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اگر این روندها ادامه یابند، سوراخ اوزون قطب جنوب می‌تواند در نهایت به‌طور کامل بسته شود.
وانگ می‌گوید: «تا حدود سال ۲۰۳۵، ممکن است سالی را شاهد باشیم که هیچ کاهش اوزونی در قطب جنوب رخ ندهد. و این برای من بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود.»
وی افزود: «برخی از شما شاهد خواهید بود که سوراخ اوزون در طول زندگی‌تان کاملاً از بین می‌رود. و این نتیجه اقدامات بشری است.»
موفقیت همکاری جهانی
ترمیم تدریجی سوراخ اوزون نمونه‌ای از موفقیت همکاری بین‌المللی در مقابله با یک بحران زیست‌محیطی است.
در اوج استفاده از CFCها، مواد شیمیایی موجود در افشانه‌ها، یخچال‌ها و فرآیندهای صنعتی تهدیدی جدی برای لایه محافظ زمین در برابر اشعه فرابنفش ایجاد کرده بودند. اما سیاست‌گذاری علمی و سریع، مانند پروتکل مونترال، ورق را برگرداند و نشان داد که حتی چالش‌های زیست‌محیطی در مقیاس بزرگ نیز قابل حل هستند.
محققان این مطالعه معتقدند که این یافته‌ها درسی به‌موقع برای رهبران امروز است، در حالی که جهان با چالش‌های پیچیده زیست‌محیطی، از جمله تغییرات اقلیمی دست‌وپنجه نرم می‌کند.
این تحقیق، که در مجله Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که معاهدات علمی و مستدل می‌توانند به نتایج مثبت و گسترده‌ای در سطح جهانی منجر شوند و قدرت اقدام هماهنگ انسانی را اثبات می‌کند.
