Ett internationellt avtal för att skydda ozonskiktet förväntas förhindra 443 miljoner fall av hudcancer och 63 miljoner fall av grå starr för personer födda i USA fram till slutet av detta århundrade. enligt ny forskning.

Forskargruppen, av forskare vid National Center for Atmospheric Research (NCAR), ICF Consulting, och U.S. Environmental Protection Agency (EPA), fokuserade på de långtgående effekterna av ett landmärkefördrag från 1987 som kallas Montrealprotokollet och senare ändringar som väsentligt förstärkte det. Avtalet fasade ut användningen av kemikalier som klorfluorkolväten (CFC) som förstör ozon i stratosfären.

Stratosfäriskt ozon skyddar planeten från skadliga nivåer av solens ultravioletta (UV) strålning, skydda livet på jorden.

För att mäta de långsiktiga effekterna av Montrealprotokollet, forskarna utvecklade en datormodelleringsmetod som gjorde det möjligt för dem att titta på både det förflutna och framtiden genom att simulera fördragets inverkan på amerikaner födda mellan 1890 och 2100. Modelleringen avslöjade fördragets effekt på stratosfäriskt ozon, den tillhörande minskningen av ultraviolett strålning, och de resulterande hälsofördelarna.

Förutom antalet fall av hudcancer och grå starr som undveks, studien visade också att fördraget, som senast ändrad, kommer att förhindra cirka 2,3 miljoner dödsfall i hudcancer i USA.

"Det är väldigt uppmuntrande, " sa NCAR-forskaren Julia Lee-Taylor, en medförfattare till studien. "Det visar att givet viljan, världens nationer kan samlas för att lösa globala miljöproblem. "

Studien, finansierat av EPA, publicerades i ACS Earth and Space Chemistry. NCAR sponsras av National Science Foundation.

Monteringsproblem över ozonskiktet

Forskare på 1970-talet började lyfta fram hotet mot ozonskiktet när de fann att CFC, används som köldmedier och i andra applikationer, frigör kloratomer i stratosfären som sätter igång kemiska reaktioner som förstör ozon. Oron ökade det följande decenniet med upptäckten av ett antarktiskt ozonhål.

Förlusten av stratosfäriskt ozon skulle vara katastrofalt, eftersom höga nivåer av UV-strålning har kopplats till vissa typer av hudcancer, grå starr, och immunologiska störningar. Ozonskiktet skyddar också terrestra och akvatiska ekosystem, liksom jordbruket.

Politiker svarade på hotet med Montrealprotokollet från 1987 om ämnen som bryter ned ozonskiktet, där nationer gick med på att begränsa användningen av vissa ozonförstörande ämnen. Efterföljande ändringar förstärkte fördraget genom att utöka listan över ozonförstörande ämnen (såsom haloner och hydroklorfluorkolväten, eller HCFC) och påskynda tidslinjen för avveckling av deras användning. Ändringarna baserades på input från det vetenskapliga samfundet, inklusive ett antal NCAR-forskare, som sammanfattades i fyråriga ozonbedömningsrapporter.

För att kvantifiera effekterna av fördraget, forskargruppen byggde en modell som kallas Atmospheric and Health Effects Framework. Den här modellen, som bygger på olika datakällor om ozon, folkhälsan, och befolkningsdemografi, består av fem beräkningssteg. Dessa simulerar tidigare och framtida utsläpp av ozonförstörande ämnen, effekterna av dessa ämnen på stratosfäriskt ozon, de resulterande förändringarna i marknära UV-strålning, den amerikanska befolkningens exponering för UV -strålning, och förekomsten och dödligheten av hälsoeffekter till följd av exponeringen.

Resultaten visade att UV-strålningsnivåerna återvände till 1980-nivåerna i mitten av 2040-talet enligt det ändrade fördraget. I kontrast, UV -nivåerna skulle ha fortsatt att öka under detta århundrade om fördraget inte hade ändrats, och de skulle ha skjutit i höjden mycket högre utan något fördrag alls.

Även med ändringarna, simuleringarna visar överflödiga fall av grå starr och olika typer av hudcancer som börjar inträffa med början av ozonnedbrytning och toppar decennier senare när befolkningen utsätts för de högsta UV -nivåerna åldras. De födda mellan 1900 och 2040 upplever ökade fall av hudcancer och grå starr, med de värsta hälsoeffekterna som påverkar dem födda mellan omkring 1950 och 2000.

Dock, hälsoeffekterna skulle ha varit mycket allvarligare utan fördraget, med fall av hudcancer och grå starr stigande i allt snabbare takt genom århundradet.

"Vi skalade bort från katastrofen, "Sade Lee-Taylor. "Vad som är öga poppar är vad som skulle ha hänt i slutet av detta århundrade om inte Montrealprotokollet. År 2080, UV -mängden har tredubblats. Efter det, våra beräkningar för hälsoeffekterna börjar gå sönder eftersom vi kommer så långt in i förhållanden som aldrig har setts förut. "

Forskargruppen fann också att mer än hälften av fördragets hälsofördelar kunde spåras till de senare ändringarna snarare än det ursprungliga Montrealprotokollet från 1987. Övergripande, fördraget förhindrade mer än 99% av de potentiella hälsoeffekter som annars skulle ha inträffat från ozonförstöring. Detta visade vikten av fördragets flexibilitet vid anpassning till utvecklande vetenskaplig kunskap, sa författarna.

Forskarna fokuserade på USA på grund av enkel tillgång till hälsodata och befolkningsprognoser. Lee-Taylor sa att de specifika hälsoutfallen i andra länder kan variera, men de övergripande trenderna skulle vara liknande.

"Fördraget hade breda globala fördelar, " Hon sa.