Gosan overvågningsstation, Sydkorea, data, som er blevet brugt i en ny undersøgelse til at udlede en stigning i emissioner af CFC-11 fra det østlige Kina. Kredit:Korean Meteorological Administration
Siden 2013 har årlige emissioner af et forbudt chlorfluorcarbon (CFC) er steget med omkring 7, 000 tons fra det østlige Kina, ifølge ny forskning offentliggjort i Natur i dag [onsdag den 22. maj 2019] af et internationalt hold af videnskabsmænd fra Storbritannien, Sydkorea, Japan, USA, Australien og Schweiz.
Sidste år, det blev rapporteret, at emissioner af et af de vigtigste ozonnedbrydende stoffer, CFC-11, var steget. Dette kemikalie blev primært brugt som et skummiddel til bygningsisolering, køleskabe og andre forbrugerprodukter. Det overraskende fund tydede på, at nogen, et eller andet sted producerede og udsendte sandsynligvis tusindvis af tons CFC-11, trods en global udfasning siden 2010 under Montreal-protokollen.
Dr. Matt Rigby, en hovedforfatter af undersøgelsen og læser i atmosfærisk kemi på School of Chemistry ved University of Bristol, forklaret:"Gennem globale overvågningsnetværk såsom Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) og National Oceanic and Atmospheric Administration Global Monitoring Division (NOAA GMD), forskere har foretaget målinger af chlorfluorcarboner (CFC'er) i atmosfæren i over 40 år.
"I de seneste årtier har vi har primært set faldende CFC-emissioner afspejlet i disse målinger, på grund af Montreal-protokollen. Derfor, det var uventet, da det sidste år blev rapporteret, at starter omkring 2013, globale emissioner af en af de vigtigste CFC'er begyndte pludselig at vokse."
Denne konstatering var bekymrende, fordi CFC'er er de vigtigste syndere i nedbrydningen af det stratosfæriske ozonlag, som beskytter os mod solens ultraviolette stråling. Enhver stigning i emissioner af CFC'er vil forsinke den tid, det tager for ozonlaget, og det antarktiske ozon "hul", at komme sig.
Men hvor kom disse nye emissioner fra? Indtil nu, forskere havde kun en indikation af, at i det mindste en del af kilden var placeret et sted i det østlige Asien.
"Oprindeligt blev vores overvågningsstationer sat op fjerntliggende steder, langt fra potentielle kilder, " sagde Ron Prinn, medforfatter til det nye studie, leder af AGAGE-netværket og professor ved Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Det var fordi vi var interesserede i at indsamle luftprøver, der var repræsentative for baggrundsatmosfæren, så vi kunne overvåge globale ændringer i koncentration og bestemme deres atmosfæriske levetider."
For bedre at lokalisere emissionskilder, nyere målestationer er blevet placeret tættere på industrialiserede regioner. I dette tilfælde, ledetråden til placeringen af de nye CFC-11-emissioner kom fra en AGAGE-station i Sydkorea og en AGAGE-tilknyttet station, der drives af National Institute of Environmental Studies (NIES) i Japan.
Emissioner udledt fra atmosfæriske observationer ved Gosan og Hateruma overvågningsstationer viser en stigning fra det østlige Kina mellem perioderne 2008 - 2012 (venstre) og 2014 - 2017 (højre). Emissionsstigningen er primært fra Shandong og Hebei og de omkringliggende provinser Kredit:University of Bristol
Professor Sunyoung Park fra Kyungpook National University i Sydkorea, en hovedforfatter på den nye undersøgelse, der driver den sydkoreanske Gosan målestation, forklaret:"Vores målinger viser 'spidser' i forurening, når der kommer luft fra industrialiserede områder. For CFC-11, vi bemærkede, at størrelsen af disse spidser steg efter 2012, indikerer, at emissionerne må være vokset fra et sted i regionen."
Lignende signaler var også blevet bemærket ved NIES-stationen på den japanske ø Hateruma, tæt på Taiwan.
For at fastslå, hvilke lande der var ansvarlige for de stigende forureningsniveauer på disse stationer, et internationalt team af modelgrupper ved University of Bristol, det britiske Met Office, de schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og teknologi (Empa) og MIT kørte sofistikerede computersimuleringer, der bestemte oprindelsen af de forurenede luftprøver.
Simuleret atmosfærisk transport af CFC-11 til Gosan og Hateruma overvågningssteder ved hjælp af Met Office NAME modellen. Farverne viser områder, hvor emissionskilder i høj grad ville påvirke CFC-11-målingerne i en dag i december 2014. Denne modelinformation er blevet brugt til at udlede en stigning i emissioner fra det østlige Kina, starter omkring 2013 Kredit:University of Bristol
"Fra de koreanske og japanske data, vi brugte vores modeller til at vise, at emissionerne af CFC-11 fra det østlige Kina var steget med omkring 7, 000 tons om året efter 2012, især i eller omkring provinserne Shandong og Hebei." sagde Dr. Luke Western, post-doc forsker ved University of Bristol.
"Vi fandt ikke beviser for stigende emissioner fra Japan, den koreanske halvø, eller ethvert andet land, som vores netværk er følsomme overfor."
For at undersøge muligheden for, at de nye emissioner fra Kina kan være resultatet af en frigivelse til atmosfæren af CFC-11, der blev produceret før forbuddet, holdet overvejede en række muligheder.
Dr. Rigby sagde:"CFC-11 blev primært brugt til skumblæsning, så vi kiggede på estimater af mængden af CFC-11, der kunne være låst inde i isoleringsskum i bygninger eller køleskabe, der blev lavet før 2010, men mængderne var alt for små til at forklare den seneste stigning.
"Den mest sandsynlige forklaring er, at ny produktion har fundet sted, i hvert fald inden udgangen af 2017, som er den periode, som vores arbejde dækker."
Mens den nye undersøgelse har identificeret en væsentlig del af den globale emissionsstigning, det er muligt, at der også har fundet mindre stigninger sted i andre lande, eller endda i andre dele af Kina.
Professor Park forklarede:"Vores målinger er kun følsomme over for den østlige del af Kina, det vestlige Japan og den koreanske halvø og resten af AGAGE-netværket ser dele af Nordamerika, Europa og det sydlige Australien. Der er store dele af verden, for hvilke vi har meget få detaljerede oplysninger om emissioner af ozonlagsnedbrydende stoffer."
Alligevel, denne undersøgelse "repræsenterer en vigtig og særligt politikrelevant milepæl i atmosfæriske videnskabsmænds evne til at fortælle, hvilke regioner der udsender ozonnedbrydende stoffer, drivhusgasser, eller andre kemikalier, og i hvilke mængder, " sagde professor Ray Weiss, en geokemiker ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego og studie medforfatter.
Dr. Rigby sagde:"Det er nu afgørende, at vi finder ud af, hvilke industrier der er ansvarlige for de nye emissioner. Hvis emissionerne skyldes fremstilling og brug af produkter som f.eks. skum, det er muligt, at vi kun har set en del af den samlede mængde af CFC-11, der blev produceret. Resten kan blive spærret inde i bygninger og kølere og vil i sidste ende blive frigivet til atmosfæren i løbet af de kommende årtier."
Tidligere rapporter fra Environmental Investigation Agency og New York Times har antydet, at kinesiske skumproducenter brugte CFC-11 efter det globale forbud. Desuden, Kinesiske myndigheder har for nylig identificeret og lukket nogle ulovlige produktionsanlæg.
Mens denne nye undersøgelse ikke kan afgøre, hvilken industri eller industrier der er ansvarlige, det giver en klar indikation af store stigninger i emissionerne af CFC-11 fra Kina de seneste år. Disse stigninger, sandsynligvis fra ny produktion, står for en væsentlig del af den samtidige globale emissionsstigning.