Tidigare i år, FN tillkännagav några välbehövliga, positiva nyheter om miljön:Ozonskiktet, som skyddar jorden från solens skadliga ultravioletta strålning, och som var kraftigt uttömd av decennier av mänskligt härledd, ozonförstörande kemikalier, är på väg till återhämtning.

Den dramatiska vändningen är ett direkt resultat av regler som fastställts i Montrealprotokollet från 1987, ett globalt fördrag enligt vilket nästan alla länder i världen, inklusive USA, framgångsrikt agerat för att förbjuda produktionen av klorfluorkolväten (CFC), de viktigaste medlen för ozonnedbrytning. Som ett resultat av denna ihållande internationella insats, FN förutser att ozonskiktet sannolikt kommer att läka helt vid mitten av seklet.

Men en ny MIT -studie, publicerad i Naturgeovetenskap , identifierar ett annat hot mot ozonlagrets återhämtning:kloroform - en färglös, sötluktande förening som främst används vid tillverkning av produkter som teflon och olika köldmedier. Forskarna fann att mellan 2010 och 2015, utsläpp och koncentrationer av kloroform i den globala atmosfären har ökat betydligt.

De kunde spåra källan till dessa utsläpp till Östasien, där det verkar som att produktionen av produkter från kloroform ökar. Om kloroformutsläppen fortsätter att öka, forskarna förutspår att återhämtningen av ozonskiktet kan försenas med fyra till åtta år.

"[Ozonåtervinning] är inte så snabb som folk hoppades, och vi visar att kloroform kommer att sakta ner det ytterligare, "säger medförfattaren Ronald Prinn, TEPCO -professor i atmosfärisk vetenskap vid MIT. "Vi får dessa små sidohistorier nu som säger, bara en minut, arter växer som inte borde stiga. Och visst är en slutsats här att detta måste ses över. "

Xuekun Fang, en senior postdoc i Prinns grupp, är huvudförfattare till tidningen, som inkluderar forskare från Sydkorea, Japan, England, Australien, och Kalifornien.

Kort vistelse, stor uppgång

Kloroform hör till en klass av föreningar som kallas "mycket kortlivade ämnen" (VSLS), för deras relativt korta vistelse i atmosfären (cirka fem månader för kloroform). Om kemikalien skulle dröja kvar, det skulle vara mer troligt att komma in i stratosfären, var skulle det, som CFC, sönderdelas till ozonförstörande klor. Men eftersom det i allmänhet antas att kloroform och andra VSLS sannolikt inte kommer att göra någon verklig skada på ozon, Montrealprotokollet föreskriver inte regleringen av föreningarna.

"Men nu när vi är i det skede där utsläppen av de mer långlivade föreningarna sjunker, den ytterligare återhämtningen av ozonskiktet kan bromsas av relativt små källor, till exempel mycket kortlivade arter-och det finns många av dem, Säger Prinn.

Prinn, Fang, och deras kollegor övervakar sådana föreningar, tillsammans med andra spårgaser, med Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) - ett nätverk av kust- och bergstationer runt om i världen som kontinuerligt har mätt sammansättningen av den globala atmosfären sedan 1978.

Det finns 13 aktiva stationer spridda runt om i världen, inklusive i Kalifornien, Europa, Asien, och Australien. Vid varje station, luftintag ovanpå vanligtvis 30 fot höga torn drar in luft cirka 20 gånger per dag, och forskare använder automatiserade instrument för att analysera atmosfäriska koncentrationer av mer än 50 växthus- och ozonnedbrytande gaser. Med stationer runt om i världen som övervakar gaser vid en så hög frekvens, AGAGE ger ett mycket exakt sätt att identifiera vilka utsläpp som kan stiga och varifrån dessa utsläpp kan komma.

När Fang började leta igenom AGAGE -data, han märkte en ökande trend i koncentrationerna av kloroform runt om i världen mellan 2010 och 2015. Han observerade också ungefär tre gånger mängden atmosfärisk kloroform på norra halvklotet jämfört med södra halvklotet, tyder på att källan till dessa utsläpp härrörde någonstans på norra halvklotet.

Med hjälp av en atmosfärisk modell, Fangs medarbetare på tidningen uppskattade att mellan 2000 och 2010, globala kloroformutsläpp kvar på cirka 270 kiloton per år. Dock, detta antal började klättra efter 2010, upp till 324 kiloton per år 2015. Fang observerade att de flesta stationer i AGAGE -nätet inte mätte betydande ökningar i storleken på spikar i kloroform, indikerar försumbara utsläppsökningar i deras respektive regioner, inklusive Europa, Australien, och västra USA. Dock, två stationer i Östasien - en i Hateruma, Japan, och den andra i Gosan, Sydkorea-visade dramatiska ökningar i frekvensen och storleken på spikar i den ozonnedbrytande gasen.

Ökningen av de globala kloroformutsläppen verkade, sedan, att komma från Östasien. För att undersöka vidare, laget använde två olika tredimensionella atmosfärsmodeller som simulerar rörelse av gaser och kemikalier, med tanke på globala cirkulationsmönster. Varje modell kan i huvudsak spåra ursprunget till ett visst luftpaket. Fang och hans kollegor matade in AGAGE -data från 2010 till 2015 i de två modellerna och fann att de båda enades om kloroforms källa:Östasien.

"Vi drar slutsatsen att östra Kina kan förklara nästan hela den globala ökningen, "Fang säger." Vi fann också att de stora kloroformstillverkningsfabrikerna och industriområdena i Kina är rumsligt korrelerade med utsläppspunkten. Och vissa industriella rapporter visar att kloroformanvändningen har ökat, även om vi inte är helt klara om förhållandet mellan kloroformproduktion och användning, och ökningen av kloroformutsläpp. "

"En olycklig sammanhållning"

Förra året, forskare från Storbritannien rapporterade om det potentiella hotet mot ozonskiktet från ett annat mycket kortlivat ämne, diklormetan, som, som kloroform, används som råvara för att producera andra industrikemikalier. Dessa forskare uppskattade hur både ozon- och klornivåer i stratosfären skulle förändras med ökande halter av diklormetan i atmosfären.

Fang och hans kollegor använde liknande metoder för att mäta effekten av att öka kloroformnivåerna på ozonåtervinning. De fann att om koncentrationerna förblev stabila på 2015 -nivåer, ökningen från 2010 till 2015 skulle fördröja ozonåtervinningen med cirka fem månader. Om, dock, koncentrationerna skulle fortsätta klättra som de har fram till 2050, detta skulle sätta en fullständig läkning av ozonskiktet tillbaka med fyra till åtta år.

Det faktum att ökningen av kloroform härstammar från Östasien ökar situationen ytterligare. Denna region är särskilt mottaglig för monsuner, tyfoner, och andra extrema stormar som kan ge kloroform och andra kortlivade arter ett uppsving i stratosfären, där de så småningom skulle brytas ned i klor som tär på ozon.

"Det finns en olycklig sammanhang mellan där kloroform avges och där det ofta förekommer stormar som punkterar toppen av troposfären och går in i stratosfären, "Säger Prinn." Så, en större bråkdel av det som släpps ut i Östasien kommer in i stratosfären än i andra delar av världen. "

Fang och Prinn säger att studien är en "heads-up" för forskare och tillsynsmyndigheter att resan mot att reparera ozonskiktet ännu inte är över.

"Vårt papper fann att kloroform i atmosfären ökar, och vi identifierade regionerna för denna utsläppsökning och de potentiella effekterna på framtida ozonåtervinning, "Fang säger." Så framtida regler kan behöva göras för dessa kortlivade arter. "

"Nu är det dags att göra det, när det är början på denna trend, "Tillägger Prinn." Annars du kommer att få fler och fler av dessa fabriker byggda, vilket är vad som hände med CFC, där fler och fler slutanvändningar hittades bortom köldmedier. För kloroform, människor kommer säkert att hitta ytterligare användningsområden för det. "