Cientistas do MIT descobriram que os clorofluorcarbonos que destroem a camada de ozônio, ou CFCs, permanecer na atmosfera por um período de tempo menor do que o estimado anteriormente. Seu estudo sugere que os CFCs, que foram eliminados globalmente em 2010, deve estar circulando em concentrações muito mais baixas do que as medidas recentemente.

Os novos resultados, publicado hoje em Nature Communications , implica que novo, a produção ilegal de CFCs provavelmente ocorreu nos últimos anos. Especificamente, a análise aponta para novas emissões de CFC-11, CFC-12, e CFC-113. Essas emissões violariam o Protocolo de Montreal, o tratado internacional destinado a eliminar gradualmente a produção e o consumo de CFCs e outros produtos químicos prejudiciais à camada de ozônio.

As estimativas do estudo atual de novas emissões globais de CFC-11 são mais altas do que o relatado por estudos anteriores. Este também é o primeiro estudo a quantificar novas emissões globais de CFC-12 e CFC-113.

"Descobrimos que as emissões totais provenientes de novas produções são da ordem de 20 gigagramas por ano para cada uma dessas moléculas, "diz a autora principal Megan Lickley, um pós-doutorado no Departamento da Terra do MIT, Atmosférico, e Ciências Planetárias. "Isso é maior do que o sugerido por cientistas anteriores para o CFC-11, e também identifica prováveis ​​novas emissões de CFC-12 e 113, que anteriormente havia sido esquecido. Como os CFCs são gases de efeito estufa potentes e destroem a camada de ozônio, este trabalho tem implicações importantes para a saúde do nosso planeta. "

Os co-autores do estudo incluem Sarah Fletcher, da Universidade de Stanford, Matt Rigby da Universidade de Bristol, e Susan Solomon, o Professor Lee e Geraldine Martin de Estudos Ambientais no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias.

Apostar em vidas

Antes de sua eliminação global, CFCs foram amplamente utilizados na fabricação de refrigerantes, sprays de aerossol, solventes químicos, e isolamento de edifícios. Quando são emitidos para a atmosfera, os produtos químicos podem voar para a estratosfera, onde eles interagem com a luz ultravioleta para liberar átomos de cloro, os potentes agentes que corroem o ozônio protetor da Terra.

Hoje, CFCs são emitidos principalmente por "bancos" - geladeiras antigas, ar condicionado, e isolamento que foi fabricado antes da proibição química e, desde então, tem vazado lentamente CFCs para a atmosfera. Em um estudo publicado no ano passado, Lickley e seus colegas calcularam a quantidade de CFCs que ainda resta nos bancos hoje.

Eles fizeram isso desenvolvendo um modelo que analisa a produção industrial de CFCs ao longo do tempo, e a rapidez com que vários tipos de equipamentos liberam CFCs ao longo do tempo, para estimar a quantidade de CFCs armazenados nos bancos. Eles então incorporaram os valores recomendados atuais para a vida útil dos produtos químicos para calcular as concentrações de CFCs derivados de bancos que deveriam estar na atmosfera ao longo do tempo. Subtrair essas emissões do banco do total das emissões globais deve resultar em qualquer coisa inesperada, produção ilegal de CFC. Em seu novo jornal, os pesquisadores procuraram melhorar as estimativas de vida útil do CFC.

"As melhores estimativas atuais de vida na atmosfera têm grandes incertezas, "Lickley diz." Isso implica que as emissões globais também têm grandes incertezas. Para refinar nossas estimativas de emissões globais, precisamos de uma estimativa melhor do tempo de vida na atmosfera. "

Pico atualizado

Em vez de considerar a vida útil e as emissões de cada gás separadamente, como a maioria dos modelos fazem, a equipe olhou para o CFC-11, 12, e 113 juntos, a fim de contabilizar processos atmosféricos semelhantes que influenciam suas vidas (como os ventos). Esses processos foram modelados por sete modelos diferentes de química-clima, cada um deles fornece uma estimativa da vida útil atmosférica do gás ao longo do tempo.

"Começamos assumindo que os modelos são todos igualmente prováveis, "Lickley diz." Em seguida, atualizamos a probabilidade de cada um desses modelos, com base em quão bem eles correspondem às observações das concentrações de CFC feitas de 1979 a 2016. "

Depois de incluir essas vidas modeladas por química e clima em um modelo de simulação Bayesiano de produção e emissões, a equipe foi capaz de reduzir a incerteza em suas estimativas de vida útil. Eles calcularam a vida útil do CFC-11, 12, e 113 a 49 anos, 85 anos, e 80 anos, respectivamente, em comparação com os melhores valores atuais de 52, 100, e 85 anos.

"Como nossas estimativas são menores do que os valores mais recomendados atualmente, isso implica que as emissões são provavelmente maiores do que as melhores estimativas, "Lickley diz.

Para testar essa ideia, a equipe analisou como os tempos de vida mais curtos do CFC afetariam as estimativas de emissões inesperadas, particularmente entre 2014 e 2016. Durante este período, pesquisadores identificaram anteriormente um aumento nas emissões de CFC-11 e, subsequentemente, rastrearam metade dessas emissões até o leste da China. Desde então, os cientistas observaram uma redução nas emissões desta região, indicando que qualquer produção ilegal foi interrompida, embora a fonte das emissões inesperadas restantes ainda seja desconhecida.

Quando Lickley e seus colegas atualizaram suas estimativas de emissões do banco de CFC e as compararam com as emissões globais totais para este período de três anos, eles encontraram evidências de novos, emissões inesperadas da ordem de 20 gigagramas, ou 20 bilhões de gramas, para cada produto químico.

Os resultados sugerem que durante este período, era novo, produção ilegal de CFC-11 maior do que as estimativas anteriores, além da nova produção de CFC-12 e 113, que não tinha sido visto antes. Juntos, Lickley estima que essas novas emissões de CFC são equivalentes ao total das emissões anuais de gases de efeito estufa emitidas pelo Reino Unido.

Não é totalmente surpreendente encontrar emissões inesperadas de CFC-12, já que o produto químico é frequentemente coproduzido em processos de fabricação que emitem CFC-11. Para CFC-113, o uso do produto químico é permitido pelo Protocolo de Montreal como matéria-prima para a fabricação de outros produtos químicos. Mas a equipe calcula que as emissões inesperadas de CFC-113 são cerca de 10 vezes maiores do que o que o tratado permite atualmente.

"Com todos os três gases, as emissões são muito mais baixas do que estavam em seu pico, “Lickley diz.“ Mas eles são gases de efeito estufa muito potentes. Libra por libra, são cinco a dez, 000 vezes mais substância química para o aquecimento global do que dióxido de carbono. E atualmente estamos enfrentando uma crise climática em que cada fonte de emissão que pudermos reduzir terá um impacto duradouro no sistema climático. Ao direcionar esses CFCs, estaríamos essencialmente reduzindo alguma contribuição para a mudança climática. "