オゾン層は地球を居住可能にするものの不可欠な部分です。成層圏のこの領域は、太陽の紫外線の大部分を吸収する責任があります。したがって、陸生生物が照射されないようにします。 1970年代以降、科学者は南極域周辺のこの層が着実に減少していることに加えて、季節的な大幅な減少に気づきました。 「オゾンホール」として知られているこの後者の現象は、何十年もの間主要な関心事でした。
この状況を改善する試みは、クロロフルオロカーボン（CFC）などの工業用化学物質の使用を削減することに焦点を当てています。これらの努力は、オゾン層破壊物質（ODS）の完全な段階的廃止を要求する1987年のモントリオール議定書の署名で最高潮に達しました。また、NASAの科学者チームによる最近の調査によると、オゾンホールは結果として大幅な回復の兆しを見せています。
この研究は、「オーラマイクロ波リムサウンダ観測から決定された南極オゾン減少と下部成層圏塩素の減少」というタイトルの研究が最近科学ジャーナルに掲載されました 地球物理学研究の手紙。 この研究はスーザンEストラハンが主導し、NASAゴダードの大気化学および力学研究所の2人の研究科学者であるアンR.ダグラスが共同執筆しました。
チームは調査のために、2005年以来南極地域を監視しているNASAのオーラ衛星のデータを調べました。2004年に打ち上げられたオーラ衛星の目的は、オゾン、エアロゾル、主要ガスの測定を行うことでした。地球の大気。 2005年以降に収集された測定値によると、CFCの使用の削減により、オゾン層破壊が20％減少しました。
簡単に言うと、CFCは炭素、塩素、フッ素で構成される長寿命の化合物です。 20世紀の後半以来、それらは冷凍（フレオンとして）、化学エアロゾル（推進剤として）、溶媒などの多くの産業用途で使用されてきました。最終的に、これらの化学物質は成層圏に上昇し、そこで紫外線にさらされて塩素原子に分解されます。
これらの塩素原子は、オゾン層と接触して酸素ガス（O²）を形成します。この活動は、南半球の冬の7月頃に始まり、太陽の光線が大気中のCFC由来の塩素および臭素原子の触媒作用を高めます。 9月（つまり、南半球の春）までに活動がピークに達し、科学者が1985年に初めて指摘した「オゾンホール」が発生します。
過去に、統計分析研究はオゾン層破壊がそれ以来増加していることを示しました。ただし、この調査は、オゾンホール内部の化学組成の測定を使用した最初の調査であり、オゾン層破壊が減少していることを示しています。さらに、減少はCFCの使用の減少が原因であることが示されました。
最近のNASAのプレスリリースでスーザンストラハンが説明したように、「CFCからの塩素がオゾンホールで減少しており、そのためにオゾン層破壊の発生が少ないことがはっきりとわかります。」大気中のオゾンやその他の化学物質が年ごとにどのように変化したかを判断するために、科学者たちはAura衛星のマイクロ波リムサウンダー（MLS）からのデータに依存しています。
太陽光に依存して大気ガスからスペクトルを取得する他の機器とは異なり、この機器はこれらのガスのそれぞれのマイクロ波放射を測定します。その結果、南半球では冬が訪れ、成層圏の天候が穏やかで気温が低く安定している1年の重要な時期に、南極上の微量ガスを測定できます。
南半球の冬の初めから終わりまで（7月上旬から9月中旬）のオゾンレベルの変化は、2005年から2016年まで毎年MLS測定を使用して毎日計算されました。これらの測定はオゾン損失の減少を示していましたが、ストラハンとダグラスはCFCの使用を確実に削減することが責任の原因でした。
これは、MLSデータで塩酸の明白な兆候を探すことで行いました。塩素はメタンと反応して生成されます（ただし、利用可能なオゾンがすべて枯渇した場合のみ）。ストラハンが説明したように：
「この期間中、南極の気温は常に非常に低いため、オゾン破壊の速度は、主に塩素の量に依存します。これは、オゾン損失を測定したいときです… 10月中旬頃までに、すべての塩素化合物が1つのガスに都合よく変換されるため、塩酸を測定することで、全塩素を適切に測定できます。」
もう1つのヒントは、亜酸化窒素レベル、つまり成層圏のほとんどでCFCと同じように動作する長寿命ガスの形でありましたが、CFCのように衰退していません。成層圏のCFCが減少している場合は、亜酸化窒素と比較して、存在する塩素が少ないことを意味します。塩酸と亜酸化窒素のMLS測定値を毎年比較することにより、彼らは塩素レベルが年間約0.8パーセント低下していることを決定しました。
ストラハンが示したように、これは2005年から2016年にかけて20％減少し、彼らが期待したものと一致しました。 「これは、私たちのモデルがこの量の塩素の減少について見なければならないと予測しているものに非常に近い」と彼女は言った。 「これにより、MLSデータが示す9月中旬までのオゾン層破壊の減少は、CFCからの塩素レベルの低下が原因であるという確信が得られます。しかし、オゾンホールのサイズの明確な減少はまだ見られていません。これは、9月中旬以降の気温によって主に制御され、年によって大きく変動するためです。」
科学者達は完全な回復には数十年かかると予想しているが、CFCが徐々に大気を離れるので、この回復のプロセスは続くと予想される。オゾンホールが発見されたのはほんの30年ほど前であり、オゾンレベルが約10年後に安定し始めたことを考えると、これは非常に良いニュースです。それでも、ダグラスが説明したように、完全な回復は今世紀の後半まで起こらないでしょう：
「CFCの寿命は50〜100年です。そのため、CFCは非常に長期間大気中に残ります。オゾンホールがなくなっている限り、我々は2060または2080を見ています。それでも、まだ小さなホールがあるかもしれません。」
モントリオール議定書は、効果的な国際気候変動対策の例として、また正当な理由でしばしば宣伝されています。この議定書は、オゾン層破壊に関する科学的合意に達してから13年後、そしてオゾンホールのかなり警戒すべき発見からわずか2年後に発効しました。その後の数年間、署名者は引き続き目標に取り組み、目標の削減を達成しました。
将来、同様の行動が、長年に渡って遅延と抵抗にさらされてきた気候変動に対して達成されることが期待されています。しかし、オゾンホールの事例が示すように、国際的な行動は手遅れになる前に問題に対処することができます。
