Et NASA-billede med falsk farve af totalt ozon over den polare pol den 3. oktober, 2021. De lilla og blå farver viser områder med mindst ozon, og gule og røde viser områder med mere ozon. Kredit:NASA
En international aftale om beskyttelse af ozonlaget forventes at forhindre 443 millioner tilfælde af hudkræft og 63 millioner grå stær for mennesker født i USA gennem slutningen af dette århundrede, ifølge ny forskning.
Forskergruppen, af forskere ved National Center for Atmospheric Research (NCAR), ICF Consulting, og U.S. Environmental Protection Agency (EPA), fokuseret på de vidtrækkende virkninger af en skelsættende traktat fra 1987 kendt som Montreal-protokollen og senere ændringer, der væsentligt forstærkede den. Aftalen udfasede brugen af kemikalier såsom chlorfluorcarboner (CFC'er), der ødelægger ozon i stratosfæren.
Stratosfærisk ozon beskytter planeten mod skadelige niveauer af solens ultraviolette (UV) stråling, at beskytte livet på Jorden.
For at måle de langsigtede virkninger af Montreal-protokollen, forskerne udviklede en computermodelleringsmetode, der satte dem i stand til at se både på fortiden og fremtiden ved at simulere traktatens indvirkning på amerikanere født mellem 1890 og 2100. Modelleringen afslørede traktatens effekt på stratosfærisk ozon, de tilhørende reduktioner i ultraviolet stråling, og de deraf følgende sundhedsmæssige fordele.
Udover antallet af hudkræft og grå stær, der blev undgået, undersøgelsen viste også, at traktaten, som senest ændret, vil forhindre cirka 2,3 millioner dødsfald i hudkræft i USA
"Det er meget opmuntrende, "sagde NCAR-forskeren Julia Lee-Taylor, medforfatter af undersøgelsen. "Det viser, at givet viljen, verdens nationer kan gå sammen om at løse globale miljøproblemer. "
Studiet, finansieret af ØPA, blev offentliggjort i ACS Earth and Space Chemistry. NCAR er sponsoreret af National Science Foundation.
Monteringsproblemer over ozonlaget
Forskere i 1970'erne begyndte at fremhæve truslen mod ozonlaget, da de fandt ud af, at CFC'er, bruges som kølemiddel og til andre anvendelser, frigive kloratomer i stratosfæren, der udløser kemiske reaktioner, der ødelægger ozon. Bekymringer voksede det følgende årti med opdagelsen af et antarktisk ozonhul.
Tabet af stratosfærisk ozon ville være katastrofalt, da høje niveauer af UV -stråling er blevet forbundet med visse former for hudkræft, grå stær, og immunologiske lidelser. Ozonlaget beskytter også terrestriske og akvatiske økosystemer, samt landbruget.
Politikere reagerede på truslen med Montreal -protokollen fra 1987 om stoffer, der nedbryder ozonlaget, hvor nationer blev enige om at begrænse brugen af visse ozonødelæggende stoffer. Efterfølgende ændringer styrker traktaten ved at udvide listen over ozonødelæggende stoffer (såsom haloner og hydrochlorfluorcarboner, eller HCFC'er) og fremskynde tidslinjen for udfasning af deres brug. Ændringerne var baseret på input fra det videnskabelige samfund, herunder en række NCAR -forskere, det blev opsummeret i kvartalsvise ozonvurderingsrapporter.
For at kvantificere traktatens virkninger, forskergruppen byggede en model, der er kendt som Atmospheric and Health Effects Framework. Denne model, som trækker på forskellige datakilder om ozon, Folkesundhed, og befolkningsdemografi, består af fem beregningstrin. Disse simulerer tidligere og fremtidige emissioner af ozon-ødelæggende stoffer, virkningen af disse stoffer på stratosfærisk ozon, de resulterende ændringer i UV-stråling på jorden, den amerikanske befolknings eksponering for UV -stråling, og forekomsten og dødeligheden af helbredseffekter som følge af eksponeringen.
Resultaterne viste, at UV-strålingsniveauerne vendte tilbage til 1980-niveauet i midten af 2040'erne i henhold til den ændrede traktat. I modsætning, UV -niveauerne ville have fortsat med at stige i hele dette århundrede, hvis traktaten ikke var blevet ændret, og de ville have steget langt højere uden nogen som helst traktat.
Selv med ændringsforslagene simuleringerne viser overskydende tilfælde af grå stær og forskellige former for hudkræft, der begynder at forekomme med begyndelsen af ozonnedbrydning og topper årtier senere, da befolkningen udsættes for de højeste UV -niveauer. Dem, der er født mellem 1900 og 2040, oplever øgede tilfælde af hudkræft og grå stær, med de værste sundhedsresultater, der påvirker dem, der er født mellem omkring 1950 og 2000.
Imidlertid, sundhedsmæssige konsekvenser ville have været langt mere alvorlige uden traktaten, med tilfælde af hudkræft og grå stær, der stiger i en stadig hurtigere hast gennem århundredet.
"Vi skrællede væk fra katastrofe, "Sagde Lee-Taylor." Det, der er i øjnene, er, hvad der ville være sket i slutningen af dette århundrede, hvis ikke Montreal-protokollen var tilfældet. I 2080, UV -mængden er tredoblet. Efter det, vores beregninger for de sundhedsmæssige konsekvenser begynder at bryde sammen, fordi vi kommer så langt ind i forhold, der aldrig er set før. "
Forskergruppen fandt også, at mere end halvdelen af traktatens sundhedsmæssige fordele kunne spores til de senere ændringer frem for den oprindelige Montreal -protokol fra 1987. Samlet set, traktaten forhindrede mere end 99% af de potentielle sundhedsmæssige konsekvenser, der ellers ville være opstået ved ødelæggelse af ozon. Dette viste vigtigheden af traktatens fleksibilitet med hensyn til at tilpasse sig udviklende videnskabelig viden, sagde forfatterne.
Forskerne fokuserede på USA på grund af klar adgang til sundhedsdata og befolkningsfremskrivninger. Lee-Taylor sagde, at de specifikke sundhedsresultater i andre lande kan variere, men de overordnede tendenser ville være ens.
"Traktaten havde brede globale fordele, " hun sagde.