Победа над собой: как люди залатали озоновую дыру
Свежий отчет Всемирной метеорологической организации и Программы ООН по окружающей среде (опубликован 5 ноября) свидетельствует о том, что достигнутый темп восстановления озонового слоя позволяет прогнозировать возвращение к статус-кво: к 2030 году исчезнет озоновая дыра над Атлантическим океаном, а к 2060-му придет в равновесие озоновый слой над Антарктидой.
Защита от солнца
Озон — это особая форма кислорода — O3, а не O2. Он образуется в атмосфере Земли на высоте 15–30 км в зависимости от широт: в стратосфере молекулы кислорода под воздействием ультрафиолетовой части солнечного спектра распадаются на атомы, потом отдельные атомы соединяются с «целыми» молекулами кислорода. Так получается озон. Он, в свою очередь, взаимодействует с жестким ультрафиолетовым излучением, не давая ему добраться до поверхности Земли. В результате этих процессов наиболее опасные С-лучи не доходят до нас, а B-лучи — только небольшая часть (А-лучи не поглощаются, но они менее опасны). Это эффект огромной важности: нескольких процентов B-лучей хватает, чтобы мы загорали и сгорали, а некоторые заболевали раком кожи. Полноценное облучение Земли солнечным светом сделало бы нашу жизнь невозможной.
Тем не менее в конце 70-х годов XX века озоновый слой стал истончаться неестественными темпами. Виной этому стали фреоны — класс искусственно синтезированных химических соединений, которые использовались как хладагенты, вспениватели и растворители. Попадая в атмосферу, они трансформируются, и продукты их разложения разрушают озон. Когда этот эффект был изучен и подтвержден, начался международный процесс по ограничению использования опасных веществ. Не без сопротивления использовавшей фреоны промышленности процесс вылился в важнейшее международное соглашение — Монреальский протокол. Он был разработан в 1985 году и вступил в силу 26 августа 1989 года. Протокол установил сроки, в течение которых вещества, разрушающие озоновый слой, должны быть сняты с производства и исключены из использования. Документ, уточненный и пересмотренный с тех пор восемь раз, исполняется столь последовательно, что генсек ООН Кофи Аннан в свое время назвал его, возможно, единственным очень успешным международным соглашением.
Урон, нанесенный озоновому слою к концу 1990-х годов, был очень значительным: потери составили до 10%. Но с 2000 года, как говорится в отчете, восстановление идет темпами в 1–3% за десять лет. Для сравнения приводится куда более печальная экстраполяция: если бы промышленность продолжала производство фреонов взятыми во второй половине XX века темпами, две трети озонового слоя исчезли бы к 2065 году.
О достигнутом успехе можно судить по размерам знаменитой озоновой дыры над Антарктидой. Она является сезонной, образуется во время полярной ночи, когда отсутствие солнечного света останавливает синтез озона, и достигает максимального размера в сентябре-октябре, когда в Южном полушарии начинается весна. С наступлением дня она уменьшается и к концу декабря обычно исчезает. В этом году площадь дыры составила 24,8 млн кв. км, что на 16% меньше, чем в рекордном 2006 году — 29,6 млн кв. км.
Наказание нарушителей
Эти успехи возможны благодаря трем факторам: грамотной научной экспертизе, воле в претворении рекомендованных решений в жизнь и качественному мониторингу исполнения этих решений. Последний не так очевиден, как может показаться: в этом году мониторинг и анализ его результатов превратились в международный детективный триллер.
В мае 2018 года группа исследователей из обсерватории на Гавайях сообщила о необычно высокой концентрации одного из запрещенных к использованию веществ — трихлорфторметана (CFC-11). Он был синтезирован для использования в качестве хладагента и вспенивателя и входил в состав аэрозолей. К концу 1980-х годов во всем мире в атмосферу ежегодно попадало около 350 тыс. т CFC-11, но спустя десять лет этот показатель упал до 54 тыс. т. По Монреальскому протоколу его производство и использование должно было быть прекращено к 2010 году (Россия отказалась от него еще раньше — к 2000 году).
Новость вызвала горячие дискуссии: сложно было поверить в массовое производство практически выведенного из употребления вещества. Однако наблюдения с Гавайев были вскоре подкреплены данными из Гренландии, Самоа и Антарктиды. Вероятность ошибки была крайне низкой, но установить наличие выбросов и найти их источник — разные вещи. Тогда ученые из Колорадо применили к собранным данным глобальную климатическую модель, «промотав» ее назад. В результате было сделано предположение, что источник загрязнения находится в Восточной Азии. Британские активисты из неправительственного Агентства экологических расследований (Environmental Investigation Agency) поехали в Китай и действительно нашли незаконное производство: CFC-11 использовался как вспениватель для полиуретановой пены, служащей изоляционным материалом в строительстве. Фабрик-нарушителей нашлось около 20: несмотря на запрет китайского правительства, там стремились воспользоваться дешевым и эффективным материалом. История, как экологам удалось обнаружить подлог, достойна отдельного материала: следователи-добровольцы ухитрились притвориться клиентами фабрик, получив таким образом доступ на производство.
Активистам удалось то, чего не смогли сделать китайские контролирующие органы: теперь информация о нарушениях задокументирована и передана китайским властям и структурам, обеспечивающим исполнение Монреальского соглашения. Все это стало возможно благодаря редкому продуктивному сотрудничеству ученых из разных стран и научных областей, к которым сначала присоединились активисты, а потом — органы власти.
Пример для подражания
Этот эпизод вместе со свежим отчетом ООН заставляет задуматься о том, как Монреальскому соглашению удалось стать действенным, а не декоративным документом. Конечно, при его введении большую роль играла поддержка развитых стран. Они согласились не только следовать условиям договора самим, но и предоставить экспертную и финансовую поддержку развивающимся странам, готовым пойти на его подписание. В соблюдении договора важным было и остается эффективное воздействие всех заинтересованных сторон — как в истории с CFC-11, где это и ученые, и гражданское общество, и официальные лица. В итоге необходимые действия были предприняты очень быстро. От начала изучения воздействия фреонов на атмосферу до принятия Монреальского протокола прошло менее 20 лет.
«Когда протокол был подписан, мы были куда меньше уверены в масштабах риска фреонов по сравнению с тем, что мы знаем сейчас о действии парниковых газов. Чтобы начать действовать, необязательно иметь абсолютную определенность», — приводит Popular Science слова американского климатолога Шона Дэвиса.
Монреальский протокол в какой-то степени может работать и на глобальное потепление. Первоначально хладагенты в машинах и холодильниках, заменившие фреоны, все-таки вызывали парниковый эффект. Но в 2019 году вступит в силу поправка, которая ограничит использование некоторых из этих газов — именно по климатическим причинам.
Но главный вопрос — сможет ли успех Монреальского протокола помочь выполнению гораздо более масштабного Парижского соглашения о климате? Во всяком случае ситуация с фреонами показывает, что, во-первых, нет ничего невозможного или парадоксального в том, что деятельность человека оказывает влияние на нашу среду обитания в планетарном масштабе. А во-вторых, переломить тренд и «вернуть как было» — возможно или как минимум пока возможно.
