地球の大気中のオゾン層は近年回復を続けています。南極では毎年オゾンホールが発生し続けていますが、徐々に縮小しているようです。しかし、現在の研究ではこれに疑問を投げかけています。したがって、南極の春のオゾンホールの中心部のオゾン濃度は、2004 年以来 26% 減少しました。さらに、過去 3 年間でオゾン濃度が大幅に減少した段階は、明らかに以前よりも長く続いた。しかし、これらの結果をどのように評価すべきかについては、気候科学者の間で議論の余地がある。
1987年に始まったいわゆるモントリオール議定書において、国連は地球のオゾン層にダメージを与えることがわかっているスプレー缶や冷蔵庫に使用される特定の化学物質、特に長寿命のクロロフルオロカーボン（CFC）を禁止した。それ以来、成層圏のオゾン層がゆっくりと回復していることが測定データによって示されています。南極上空で特に春に起こるオゾン層破壊は、2001 年以降、特に春の初めに緩和され、長期的にはオゾンホールはますます小さくなりました。しかし、地域の気候や大気の流れの変動も、南極のオゾンホールが毎年どのくらいの大きさになるかに影響を与えます。
しかし、南極のオゾン層は回復しないのでしょうか？
ニュージーランドのオタゴ大学のハンナ・ケセニッチ率いる研究チームは、南極のオゾンの発生をより詳細に調査した。これを行うために、研究者らは、2001 年から 2022 年までのオゾン濃度の日次および月次の増減を比較しました。また、9 月から 11 月の春の間、成層圏のさまざまな層のオゾン量も比較しました。
彼らの分析により、南極のオゾンは2001年以来、以前に報告され予測されていたほどには回復していないことが判明した。それどころか、2004年以来、南極の上空の中央成層圏のオゾン量は継続的に減少しており、ケッセンニッチらの報告によれば、オゾンホールの中央で合計26パーセント減少した。特に過去 3 年間で、南極の成層圏オゾン層の減少は憂慮すべき規模に達しています。毎年春の 10 月に、大規模で特に長期間続くオゾンホールが出現しました。 「春のほとんどの期間において、穴は面積が大きくなっただけでなく、より深くなった」とケッセンニッチ氏は報告する。研究者らはまた、オゾンホールが例年よりも遅く出現し、遅く閉まったことも観察した。そして、2023年の暫定データでは、南極に特に大きなオゾンホールが存在し、「過去3年間よりも大きい」ことも示されている。
これらの観察を分類するために、研究者らは衛星画像も評価しました。これに基づいて、彼らは、近年の長命オゾンホールはCFCだけではなく、その上にある大気層である中間圏の複雑な変化によって引き起こされたのではないかと疑っている。したがって、降下空気の組成の変化は、少なくとも、南極におけるより若い、持続的かつ大規模なオゾンホールの一因となっている。 「近年のオゾン層に関する主な出版物のほとんどは、『オゾン問題』が解決されたという印象を国民に与えています」とケッセンニッチ氏は言う。しかし、CFC禁止は多大な助けとなったが、オゾン損失の範囲と原因は予想よりも複雑である可能性があると研究者らは報告している。
気候とオゾン層は相互に影響を及ぼしますか?
したがって、地球上の気候はますます変化しているため、南極のオゾン層は継続的に監視され、評価される必要がある、とケッセンニッチ氏らは警告する。 「オゾンホールは気候に対する温室効果ガスの影響とは無関係ですが、大気中の微妙なバランスと相互作用します」とケッセンニッチ氏は言う。これは熱の蓄積と極地周辺の局所的な気候変動につながる可能性があります。
アルフレッド・ウェゲナー研究所の気候研究者ピーター・フォン・デル・ガーテン氏は、この研究には関与していないが、モントリオール議定書におけるCFC禁止は成功したと考えている。しかし、ケッセンニッチ氏らの研究は、「これらの物質に加えて、気候変動などの他のプロセスもオゾン層の回復の種類とタイミングを決定することを示している」とフォン・デア・ガーテン氏は言う。 「これらの追加プロセスは、ここしばらくの間、ますます科学の焦点となってきています。これらは将来のオゾン回復ペースの明確な検出と予測を困難にします。」
近年の研究では、モントリオール議定書には記載されていない、寿命の短い化学物質ジクロロメタンやその他のオゾンを破壊するハロゲン化合物の人間による排出が増加し、オゾン層の回復を遅らせていることも示されている。また、火山からのエアロゾルやオーストラリアなどの大規模森林火災も南極のオゾンホールに影響を与えた可能性がある。
研究に対する疑問
しかし、南極のオゾンホールが異常に弱かった2002年と2019年は、現在の研究が描く長期的なオゾン減少の図には当てはまらない。ケッセンニッチらは、これは成層圏の短期的な温暖化によるものだと考え、このデータを計算から意図的に除外した。しかし、ドイツ航空宇宙センターのマーティン・ダメリス氏や他の気候科学者はこれを批判し、結果に疑問を抱いている。 「2019年には過去35年間で最小のオゾンホールが発生しました。もしその年がすべての分析に含まれていれば、まったく異なる値が確実に出てくるでしょう」とダメリス氏は言います。南極のオゾンには長期的な減少傾向はないかもしれないが、ほんの数年が例外的なだけである。したがって、研究結果を検証し、気候変動と中間圏からの気団の役割を理解するには、今後数年間でさらなる測定データと研究が必要となるだろう。
平均すると、オゾンホールはモントリオール議定書のおかげで今後数年で小さくなるだろう、と研究の著者と批評家の両方が予測している。 「それでも、対応する気象条件が存在する場合、2020年、2021年、2022年や2019年など、特に大小のオゾンホールが発生する年が依然として存在する可能性があります」とダメリス氏は言う。
出典: Hannah Kessenich (オタゴ大学) ら、Nature Communications、 doi: 10.1038/s41467-023-42637-0 ;サイエンスメディアセンター
