Sedan 2013, de årliga utsläppen av ett förbjudet klorfluorkolväte (CFC) har ökat med cirka 7, 000 ton från östra Kina, enligt ny forskning publicerad i Natur idag [onsdag 22 maj 2019] av ett internationellt team av forskare från Storbritannien, Sydkorea, Japan, USA, Australien och Schweiz.

Förra året, det rapporterades att utsläpp av ett av de viktigaste ozonnedbrytande ämnena, CFC-11, hade ökat. Denna kemikalie användes främst som ett skummedel för byggnadsisolering, kylskåp och andra konsumentprodukter. Det överraskande fyndet indikerade att någon, någonstans producerade och släppte troligen ut tusentals ton CFC-11, trots en global utfasning sedan 2010 enligt Montrealprotokollet.

Dr Matt Rigby, en huvudförfattare till studien och läsare i Atmospheric Chemistry vid School of Chemistry vid University of Bristol, förklarade:"Genom globala övervakningsnätverk som Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) och National Oceanic and Atmospheric Administration Global Monitoring Division (NOAA GMD), forskare har gjort mätningar av klorfluorkolväten (CFC) i atmosfären i över 40 år.

"Under de senaste decennierna, vi har främst sett minskande CFC-utsläpp som återspeglas i dessa mätningar, på grund av Montrealprotokollet. Därför, det var oväntat när det rapporterades förra året att, med start omkring 2013, de globala utsläppen av en av de viktigaste CFC:erna började plötsligt växa. "

Detta fynd var oroande eftersom CFC är de främsta bovarna i utarmningen av det stratosfäriska ozonskiktet, som skyddar oss från solens ultravioletta strålning. Varje ökning av utsläppen av CFC kommer att försena den tid det tar för ozonskiktet, och det antarktiska ozon-"hålet", att återhämta sig.

Men var kom dessa nya utsläpp ifrån? Tills nu, forskare hade bara en indikation på att åtminstone en del av källan fanns någonstans i östra Asien.

"Inledningsvis sattes våra övervakningsstationer upp på avlägsna platser, långt från potentiella källor, sa Ron Prinn, medförfattare till den nya studien, ledare för AGAGE-nätverket och professor vid Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Detta berodde på att vi var intresserade av att samla luftprov som var representativa för bakgrundsatmosfären, så att vi kunde övervaka globala förändringar i koncentration och bestämma deras atmosfäriska livslängder."

För att bättre lokalisera utsläppskällor, nyare mätstationer har placerats närmare industrialiserade regioner. I detta fall, ledtråden till platsen för de nya CFC-11-utsläppen kom från en AGAGE-station i Sydkorea och en AGAGE-ansluten station som drivs av National Institute of Environmental Studies (NIES) i Japan.

Professor Sunyoung Park från Kyungpook National University i Sydkorea, en huvudförfattare till den nya studien, som driver den sydkoreanska mätstationen Gosan, förklarade:"Våra mätningar visar "spikar" i föroreningar, när luft kommer från industriområden. För CFC-11, vi märkte att omfattningen av dessa toppar ökade efter 2012, vilket indikerar att utsläppen måste ha ökat från någonstans i regionen. "

Liknande signaler hade också noterats vid NIES-stationen på den japanska ön Hateruma, nära Taiwan.

För att fastställa vilka länder som var ansvariga för de växande föroreningsnivåerna på dessa stationer, ett internationellt team av modellgrupper vid University of Bristol, UK Met Office, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa) och MIT körde sofistikerade datasimuleringar som bestämde ursprunget för de förorenade luftproven.

"Från de koreanska och japanska uppgifterna, vi använde våra modeller för att visa att utsläppen av CFC-11 från östra Kina hade ökat med cirka 7, 000 ton per år efter 2012, särskilt i eller runt provinserna Shandong och Hebei.", sade Dr Luke Western, postdoktor vid University of Bristol.

"Vi hittade inga bevis på ökade utsläpp från Japan, den koreanska halvön, eller något annat land som våra nätverk är känsliga för."

För att undersöka möjligheten att de nya utsläppen från Kina kan vara resultatet av ett släpp till atmosfären av CFC-11 som producerades före förbudet, laget övervägde en rad möjligheter.

Dr. Rigby sa:"CFC-11 användes främst vid skumblåsning, så vi tittade på uppskattningar av mängden CFC-11 som kunde låsas in i isolerskum i byggnader eller kylskåp som tillverkades före 2010, men mängderna var alldeles för små för att förklara den senaste tidens uppgång.

"Den mest troliga förklaringen är att nyproduktion har skett, åtminstone före slutet av 2017, som är den period som omfattas av vårt arbete. "

Även om den nya studien har identifierat en betydande del av den globala utsläppsökningen, det är möjligt att mindre ökningar har skett även i andra länder, eller till och med i andra delar av Kina.

Professor Park förklarade:"Våra mätningar är bara känsliga för den östra delen av Kina, västra Japan och den koreanska halvön och resten av AGAGE-nätverket ser delar av Nordamerika, Europa och södra Australien. Det finns stora delar av världen för vilka vi har väldigt lite detaljerad information om utsläppen av ozonnedbrytande ämnen."

Ändå, denna studie "representerar en viktig och särskilt policyrelevant milstolpe i atmosfärsforskares förmåga att avgöra vilka regioner som släpper ut ozonnedbrytande ämnen, växthusgaser, eller andra kemikalier, och i vilka mängder, " sa professor Ray Weiss, en geokemist vid Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego och studerar medförfattare.

Dr Rigby sa:"Det är nu viktigt att vi tar reda på vilka industrier som är ansvariga för de nya utsläppen. Om utsläppen beror på tillverkning och användning av produkter som skum, det är möjligt att vi bara har sett en del av den totala mängden CFC-11 som producerades. Resten kan vara inlåst i byggnader och kylare och kommer i slutändan att släppas ut i atmosfären under de kommande decennierna. "

Tidigare rapporter från Environmental Investigation Agency och New York Times har föreslagit att kinesiska skumtillverkare använde CFC-11 efter det globala förbudet. Vidare, Kinesiska myndigheter har nyligen identifierat och stängt några illegala produktionsanläggningar.

Även om denna nya studie inte kan avgöra vilken eller vilka branscher som är ansvariga, det ger en tydlig indikation på stora ökningar av utsläppen av CFC-11 från Kina de senaste åren. Dessa ökningar, troligen från nyproduktion, står för en betydande del av den samtidiga globala utsläppsökningen.